专题07 水资源 水的净化与组成(期中真题汇编,广东专用)九年级化学上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题07 水资源 水的净化与组成
3大高频考点概览
考点01 水资源
考点02 水的净化
考点03 水的组成
地 城
考点01
水资源
1.(24-25九年级上·广东河源·期中)下列做法不能体现“合理利用水资源”这一理念的是( )
A.工厂用水重复使用 B.给庄稼浇水改漫灌为滴灌
C.厕所马桶使用节水器 D.刷牙时,不关上水龙头
2.(24-25九年级上·广东中山·期中)为系统治理水资源、水环境、水生态,提倡的做法是( )
A.生活污水集中处理和排放 B.工业废水直接排入江河中
C.农业上过量使用农药 D.景观用水大量使用自来水
3.(24-25九年级上·广东深圳·期中)水是生命之源。下列说法正确的是( )
A.地球上水量多,不存在水资源不足问题 B.用活性炭吸附的方法能使海水转化为淡水
C.使用硬水烧水易产生水垢 D.电解水时负极和正极生成气体的质量比为2:1
4.(24-25九年级上·广东广州·期中)下列做法符合“保护水资源”这一主题的是( )
A.不间断地放水洗衣服
B.农业流灌推广使用喷灌技术
C.工业污水直接排入地下
D.生活污水直接用于农田灌源
5.(24-25九年级上·广东湛江·期中)水是重要和不可替代的生命源泉。下列对水的认识错误的是( )
A.采取有效措施降低水资源消耗
B.明矾可使水中悬浮的杂质快速沉降
C.可以使用肥皂水来区分硬水和软水
D.活性炭用于自来水杀菌消毒
6.(24-25九年级上·广东广州·期中)2024世界水日的主题:“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。下列做法不正确的是( )
A.工业废水处理达标后排放 B.农业上改漫灌为喷灌或滴灌
C.使用节水淋浴喷头 D.洗手涂肥皂时不关闭水龙头
7.(24-25九年级上·广东佛山·期中)水是生命之源,我们应该爱护水资源。下列标志为“国家节水标志”的是( )
A. B.
C. D.
8.(24-25九年级上·广东广州·期中)下列关于水的说法,正确的是( )
A.自然界的水资源非常丰富,淡水用之不竭
B.为了节约水资源,提倡直接用工业废水浇灌农田
C.自来水厂净水的方法有沉淀、过滤、吸附和蒸馏
D.氢气燃烧生成水的实验,说明水由氢元素和氧元素组成
9.(24-25九年级上·广东惠州·期中)下列关于水的说法正确的是( )
A.淡水资源很丰富无需节约
B.大量使用化肥农药对水体无污染
C.生活污水可直接排放到河里
D.水资源很有限,要节约用水
10.(24-25九年级上·广东·期中)水是重要和不可替代的生命源泉。下列对水的认识错误的是( )
A.采取有效措施降低水资源消耗
B.明矾可用于吸附水中悬浮杂质
C.废水、污水均须处理,不能直接排放
D.活性炭用于自来水杀菌消毒
11.(24-25八年级上·广东广州·期中)“二十四节气”是我国古人通过实践总结出来的用于指导农业生产的智慧结晶,比如“雨水”节气过后,雨量便会增多,空气湿度也会逐渐增大。下列有关说法不正确的是( )
A.降雨过程中水分子本身没有发生变化
B.降雨是实现地球水资源重新分配的重要途径
C.“雨水”节气过后空气湿度增大的原因是温度升高,空气中的水分子体积增大
D.“雨水”节气过后空气湿度增大的原因是温度升高,水分子的运动速率加快,促进了地表水的蒸发
12.(24-25九年级上·广东珠海·期中)开展城市节约用水宣传周活动,旨在形成全民节水、护水、惜水的行动自觉。以下认识或做法符合这一目标的是( )
A.地球上淡水资源很多,不需要珍惜水资源 B.用淘米水浇花
C.工厂废水不经过处理直接排放到前山河 D.向河中乱扔垃圾
13.(24-25九年级上·广东广州·期中)下列关于水的说法,正确的是( )
A.为了节约水资源,提倡直接用工业废水浇灌农田
B.把一定量的肥皂水加入硬水中,发现泡沫多,浮渣少
C.自来水厂净水的方法有沉淀、过滤、吸附和煮沸
D.电解水实验说明水由氢元素和氧元素组成
14.(24-25九年级上·广东广州·期中)每年的3月22日是“世界水日”,下列有关水的说法正确的是( )
A.为了保护水资源,应禁止使用农药、化肥
B.活性炭可以吸附色素和异味,降低水的硬度
C.在进行水的蒸馏实验中,烧瓶中需要加入几粒沸石以防加热时暴沸
D.天然水经过自来水厂净化后得到的是纯净水
15.(24-25九年级上·广东深圳·期中)地球表面约71%被海水覆盖,下列说法正确的是( )
A.我国的水资源总量和人均水量都很少
B.海水中含量最高的元素是氯
C.向硬水中加入肥皂水后搅拌,水面上会出现大量浮渣
D.自然界的水经过沉淀、过滤、吸附、消毒处理后,可得到纯净水
16.(24-25九年级上·广东深圳·期中)下列有关环境资源的说法错误的是( )
A.加大推广清洁能源的使用,以保护空气
B.禁止使用农药和化肥以保护水资源
C.地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少
D.空气质量报告中空气质量级别越大,空气质量越差
17.(24-25九年级上·广东韶关·期中)下列说法中不正确的是( )
A.地球上的水总量大,淡水少
B.我国水资源总量大,人均少
C.保护水资源的方法只有节约用水
D.水体污染主要来自工业、农业和生活污染
18.(24-25九年级上·广东佛山·期中)下列做法不符合保护空气和水资源的是( )
A.工业废水直接排放 B.垃圾分类回收
C.积极植树造林 D.加强空气质量检测
19.(24-25九年级下·广东江门·期中)一渠清水利千秋——“南水北调”工程改善了北方地区的用水状况。下列叙述不正确的是( )
A.水是生命之源,节约用水是公民应尽的义务和责任
B.利用化学方法(如中和法、氧化法等)处理废水是治理水污染的常用方法
C.工业废水、农业废水及生活污水对水质造成破坏,加剧了水资源危机
D.天然水分为硬水和软水,加入明矾可以将硬水转化为软水
20.(24-25九年级上·广东广州·期中)下列说法中,正确的是( )
A.水体本身有自净能力,被污染后水质也不会恶化
B.广州市推广和改造节水马桶,可大大减少污水产生量
C.我国水资源总量居世界第六位,所以不用担心水资源短缺的问题
D.天然水是纯净物
地 城
考点02
水的净化
1.(24-25九年级上·广东惠州·期中)下列关于天然水的净化操作,能软化硬水的是( )
A.沉降 B.过滤
C.蒸馏 D.吸附
2.(24-25九年级上·广东广州·期中)下列关于水的净化说法正确的是( )
A.过滤可以使天然水变为纯净物 B.吸附可以使硬水软化为软水
C.蒸馏可以使自来水转化为纯净水 D.沉淀可以除去天然水中所有杂质
3.(24-25九年级上·广东梅州·期中)据监测,目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,且有逐年加重的趋势。为解决人民饮水安全问题,需对水进行净化。下列关于水的净化过程说法正确的是( )
A.此过程不涉及化学变化 B.经过吸附作用可使硬水变为软水
C.用肥皂水能区别硬水和软水 D.长期饮用纯净水对身体健康有利
4.(24-25九年级上·广东江门·期中)水是生命之源,生活中常常需要对水进行净化处理。下列关于水的净化描述中,不正确的是( )
A.明矾具有一定的净水能力
B.将河水经过沉淀、过滤、活性炭吸附等净化处理后,所得的水是纯水
C.硬水煮沸后可降低水的硬度
D.在活性炭净水器里,活性炭的作用是吸附水中的杂质
6.(24-25九年级下·广东广州·期中)水是生命之源,水的净化是各国重要课题,如图呈现了我国最新技术成果,用高分子反渗透膜净化海水制得纯水的过程,关于该过程说法不正确的是( )
A.给海水加压可以加快其渗透的速率 B.左边的海水能导电而右边的纯水不能
C.该净化过程属于化学变化 D.该流程对于水的净化程度最高
7.(24-25九年级上·广东韶关·期中)下列关于水的净化的说法,不正确的是( )
A.活性炭可除去水中的异味 B.过滤可以除去水中所有的杂物
C.硬水通过煮沸可降低硬度 D.蒸馏对水的净化程度最高
8.(24-25九年级上·广东东莞·期中)水是生命之源,可中实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。
【活动一】了解水的净化
波波同学参加东江环保实践活动,取一瓶东江水带回实验室,在老师的指导下,按下列流程进行实验,制取蒸馏水。请回答下列问题:
(1)取水后加入明矾的作用是 。
(2)进行过滤时,下列做法错误的是_________。
A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
B.漏斗下端口不能接触烧杯的内壁
C.滤纸的边缘要低于漏斗口
D.液面不要低于滤纸边缘
(3)向滤液中加入活性炭,利用其 性,除去水样中的色素和异味。
(4)消毒剂高铁酸钠(Na2FeO4)集氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能于一体,目前被广泛应用于自来水净化,高铁酸钠中铁元素的化合价为 。
(5)在制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片,其作用是 。
【活动二】了解航天员在太空中氧气和水的相互转化
航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力,实验室进行氢气燃烧的实验如图1所示,该反应的微观示意图如图2所示:
(6)点燃纯净的氢气,可观察到的现象是产生 色火焰。
“分”的思想
(7)航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得,该反应的文字或符号表达式是 。
(8)如图3是电解水的实验装置,其中负极产物为 。
(9)“合”与“分”的思想通过以上事实,证明了水是由 组成。
9.(24-25九年级上·广东广州·期中)水是生命之源,某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。
【活动一】了解水的净化
如图是学生参观自来水厂后,绘制的自来水厂净水过程示意图。
(1)在净水过程中加入混凝剂 ,目的是使悬浮杂质沉降。
(2)过滤池可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质,实验室进行该操作时用到的玻璃仪器除了烧杯、漏斗,还有 。
(3)吸附池内常用 吸附水中的色素和异味。
(4)自来水厂常用氯气消毒,该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化,其反应原理之一是Cl2+H2O=HCl+HClO,其中HClO中氯元素的化合价为 。
【活动二】净水器净水
(5)自制简易净水器
实验用品:饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台,制作方法:为了净水效果更好,按从下层到上层的放置顺序,依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子,填序号),放入饮料瓶内,且每层用品之间用纱布隔开。交流讨论:通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(6)离子交换法净水过程如图所示。
①此过程中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。
②将水样通过如图所示的离子交换柱后,水中阴、阳离子所带电荷总数相等,交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 (填“增加”“减少”或“不变”)。
【活动三】污水处理
(7)再生水是国际公认的“第二水源”,是将生产生活等污水经过处理达标后,可以在一定范围内使用的水,生产再生水的主要流程如图:
①一级处理时,污水经过格栅后,还需向其中加入混凝剂,格栅的作用是 ;
②二级处理时,需要使用活性炭,主要是利用了活性炭的 性。
10.(24-25九年级上·广东广州·期中)水是生命之源。某兴趣小组以“水”为主题开展如下探究。
(1)认识水的净化:利用膜技术可以高效净水,部分过程如图1所示。
图1中微滤膜和超滤膜的作用类似于 操作(填基本操作名称)中的 (填实验用品)。硬水经过超滤膜后 (填“能”或“不能”)得到软水。
(2)认识水的电解:
①用图2装置电解水的反应为 (填化学方程式),a、b两管中所得气体的质量比约为 (填最简整数比)。
②加入碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠等都可以提高水的电解效率。
某同学分别取等浓度的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液,在相同条件下进行实验,产生氢气的速率如下图所示。由此可知,在相同条件下,加入 (填化学式),产生氢气的速率最大。
(3)利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径,某种光分解水的循环反应过程如图所示。
①反应Ⅰ中部分被转化为FeO,转化Ⅰ过程中导致固体所含铁元素的质量分数 (填“升高”或“降低”)。
②写出反应Ⅱ的化学方程式 。
③该循环过程中需不断添加的物质是 。
11.(24-25九年级上·广东清远·期中)北江水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
(1)将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中,装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(2)如图为常见的家庭全屋净水方案。
i.前置过滤器可以去除水中的 (选填“可溶”或“难溶”)性杂质。
ii.中央净水机中有中空纤维和活性炭等。活性炭在净水中的主要作用是 。
iii.软水机净化后的水中明显减少的离子有 (写离子符号)。生活中可以选用 鉴别水样是否为硬水。
(3)总结:混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序)
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
12.(24-25九年级上·广东佛山·期中)【水的净化】
某化学探究小组收集到一瓶博爱湖的湖水,他们模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水,其实验过程如图所示。请回答以下问题:
(1)加入明矾的作用是 。
(2)操作1的名称是过滤,所需的玻璃仪器有玻璃棒、 、 ;该操作中玻璃棒的作用是 。
(3)操作2用活性炭能去除异味和一些可溶性杂质,因为活性炭具有 性。
(4)操作3名称是 ,实验时,向蒸馏烧瓶中需要加入少量的沸石,其作用是 。
【水质检测及自制净水器】
(5)TDS代表水中可溶性固体总含量,如表TDS值是水质指标中的一项。同学们在净水前测得博爱湖水的TDS值为420,如图2是经过操作2后得到的水样TDS值,净水后的水质概况为 。
水质概况
TDS值
纯度高
0﹣50
纯度较高
50~100
纯度一般
100~300
会结水垢
300﹣600
“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水,主要处理步骤与自来水的净化过程相似。“生命吸管“内部结构如图3所示。
(6)离子交换树脂的作用是将水中的钙、镁离子与 (填离子符号)进行交换,通过生命吸管后,会得到 (填“硬水”或“软水”)。
13.(24-25九年级上·广东广州·期中)I.1783年,拉瓦锡利用下图装置探究水的组成,A杯中的水通过灼热铁管,水蒸气与铁反应生成Fe3O4和一种叫做 “可燃空气” 的气体单质,未反应的水蒸气与生成的“可燃空气”通过冷水中的铜管后用B装置收集。拉瓦锡发现 “可燃空气” 能在氧气中燃烧生成水,从而证明了水的组成。
(1)实验中产生的 “可燃空气” 是 。
(2)将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去 。
(3)实验结论:水是由 组成的。
II.水的电解
(4)B管的气体为 (填化学式),A管与B管气体的体积比为 。电解水的化学方程式为 ,基本反应类型为 。图乙中 a、b、c表示电解水时反应的微观示意图,其正确的顺序是 (填字母)。
14.(24-25九年级上·广东珠海·期中)小明收集到一瓶浑浊的河水,他要模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水。其实验过程如图所示。
请回答以下问题:
(1)操作①的名称是 ,操作①所需玻璃仪器除玻璃棒外,还包括其 ,其中玻璃棒在该操作中起 作用。操作③的名称是 。
(2)经过操作③以后,小明得到的水是 水(填“软”或“硬”)。
(3)学校有许多饮水台,可取水直接饮用。其中的饮用水处理步骤如图所示:
步骤①中活性炭的作用是 ,步骤③中紫外灯管照射的作用是 。
(4)下列有关水的说法中正确的是 。(多选,填字母序号)
a.水是由氢气和氧气组成的
b.水是由氢元素和氧元素组成的
c.水是由水分子构成的
d.只有通过水的电解才能证明水的组成
15.(24-25九年级上·广东广州·期中)水是生命之源,没有水就没有生命。
(1)图1是实验室净化天然水的流程:
①原理分析:请补充完整图1方框内A、B的空白处:A ;B 。
②操作过程:有同学在过滤时使待滤液液面高于滤纸边缘,造成的后果是 (写出一个即可)。
(2)“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水,主要处理步骤与自来水的净化过程相似,如图2所示:(③中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子、软化水质)。推测④中超滤膜的作用可能是__(填序号)。
A.去除有害菌和部分病毒 B.吸附杂质 C.除去较大的不溶性杂质
(3)自来水厂净水流程中,常用活性炭吸附,下表列出了一定温度和压强下每立方厘米活性炭所能吸附的常见气体的体积。
气体
二氧化碳
氢气
氧气
氮气
氯气
相对分子质量
44
2
32
28
71
被吸附体积/mL
97
4.5
35
11
494
沸点/℃
-78
-252
-183
-196
-34
请找出一条活性炭吸附气体的规律 。
(4)单位体积的不同状态水的微观模型如图3所示:
①图3中A、B、C中代表液态水的是 (填字母序号)。
②从微观角度判断B到C属于物理变化的依据是 。
(5)水在实验室中应用很广泛。请根据图4回答下列问题:
①实验E中反应的符号表达式 ,水的主要作用是 。
②实验F中排水集气法中水的作用是 。
16.(24-25九年级上·广东深圳·期中)水是宝贵的资源,我们要学会从化学视角认识水的组成,了解水的净化,养成保护水资源的意识。
(1)1783年,科学家拉瓦锡利用如图所示装置探究水的组成:将水蒸气通过红热的铁制枪管,在高温条件下,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。该实验涉及到的氧化物的化学式是 ;通过该实验可得出结论:水是由 组成的。
(2)下图为常见的家庭全屋净水方案。
①前置过滤器可以过滤掉 (选填“可溶”或“难溶”)性杂质。实验室中过滤操作时,发现滤液浑浊,可能的原因是 (写一个即可)。
②中央净水机中有含 的结构的活性炭,可除去水中的色素和异味等。
③纯水机中的反渗透膜可允许水分子透过而阻挡所有其他物质通过。通过纯水机得到的“纯水”属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。从物质变化角度分析,该过程是 (选填“物理”或“化学”)变化。
④软水机在水的净化过程中可以有效减少水中含 (写元素符号)元素化合物的浓度。
(3)爱护水资源:下列关于水资源的说法不正确的是_________(可多选,填字母)。
A.农业上改漫灌为喷灌、滴灌
B.倡导工业废水灌溉农田等循环利用水资源措施
C.合理使用农药、化肥以减少水体污染
D.河水经过沉降、过滤和灭菌操作可得到纯净水
17.(24-25九年级上·广东清远·期中)某中学化学兴趣小组同学收集了一瓶运河水,模拟自来水厂中水的净化过程进行实验,实验流程如下:
(1)操作①是除去水中的一些不溶物,该操作是 。
(2)操作②是吸附,主要目的是为了除去水中的一些有异味的物质和色素,可选用的物质是 。
(3)鉴别硬水和软水方法是在水中加入 ,振荡后观察现象。
(4)节约用水是每个公民的义务,下列用水方式应该提倡的是___________(填字母序号)。
A.用漱口杯接水刷牙 B.不间断地边流水边洗衣
C.用淘米水、洗菜水浇花 D.用喷灌、滴灌的方法浇灌农田和园林
(5)水是宝贵的自然资源,也是制取氢气的原料。如图是电解水的简易装置及微观变化图,请你据图回答问题。
①a试管收集到的气体是 。(填化学式)
②写出电解水的反应符号表达式 。
③为使图2完整准确,请在丙中补充1个 (填“A”或“B”)。
A. B.
由图2得出,化学反应前后 不变, 改变(选填序号)
A.原子种类 B.分子种类 C.原子数目 D.元素种类 E.物质种类
18.(24-25九年级上·广东广州·期中)水是生命之源。在距离地球400多公里的“天宫”,航天员们如何解决用水问题。请根据图文回答。
(1)图1是航天员在“天宫”中生活所需要的水气简易循环系统,请根据图示回答相关问题。
①写出“氧气生成系统”中发生反应的符号(或文字)表达式: 。
②同学们在实验室中仿造“氧气生成系统”做实验,实验中要加入少量NaOH溶液是因为 。
(2)水的净化再利用是天宫资源利用最大化的重要措施。“生命吸管”是一种户外净水装置(如图2),下列说法正确的是_______。
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B.抗菌颗粒可以去除细菌
C.通过“生命吸管”可以得到纯净水
D.椰壳活性炭可以消除异味、提升口感,是利用了它的吸附性
(3)日常生活中,当水的硬度大并且担心病菌过多时,可以采取 的方法降低水的硬度并杀灭病菌。但“天宫”中却无法实现,只能通过往水中添加银离子, (写出离子符号)抑制微生物滋生。
19.(24-25九年级上·广东清远·期中)水是生命之源,没有水就没生命,联合国确定,每年的3月22日为世界水日,以警示人类面临淡水危机。
Ⅰ.“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水,主要处理步骤与自来水的净化过程相似,如图1、图2所示:(③中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子、软化水质)。
(1)①中过滤棉的作用是 ,(填字母。下同)②中活性炭的作用是 ,推测④中超滤膜的作用可能是 。
A.去除有害菌和部分病毒 B.吸附杂质 C.除去较大的不溶性杂质
(2)若无生命吸管,取用河水时,要杀灭病原微生物,生活中常采取 方法。
Ⅱ.从化学角度认识水,如图为电解水实验简易装置图,接通电源观察两电极都有气泡产生。
(3)a管与b管气体体积比为 ,a管得到的气体是 ,可以用 检验。
(4)水的分解过程中,发生变化的微粒是 ,保持不变的微粒是氢原子和 (填具体的微粒名称)。
(5)该装置发生反应的符号表达式为 。
20.(24-25九年级上·广东广州·期中)某研究小组同学以水为主题,进行以下两个主题的研究:
Ⅰ.水的净化:图1是自来水厂“净水过程的主要操作流程图:
(1)图1中自来水厂使用的净水方法有 (填字母)。
A.煮沸 B.吸附 C.蒸馏 D.过滤 E.沉淀
(2)现要过滤一瓶浑浊的河水,除要用到铁架台(带铁圈)、玻璃棒、烧杯外,还需要的仪器是 ;过滤后得到的液体仍然浑浊,导致这样结果的原因可能是 (写一点即可)。
(3)为了判断净化后的水是硬水还是软水,可加 进行检验。硬水给生活和生产带来很多麻烦,生活中可通过 的方法使硬水软化。
Ⅱ.水的变化。请根据图2、图3回答问题。
(4)图2是水在催化剂和光照下产生氢气。利用氢气作为复能源汽车动力的示意图,此图中水分解的文字(或符号)表达式为 。
(5)图3中A为 (填“正极”或“负极”)。如图所示为水电解的微观过程,在此过程中不能再分的粒子是 (填粒子名称),微粒运动变化的先后顺序是 (填字母)。
A.①②③⑤ B.①②⑤④ C.①②⑤③ D.①④③②
21.(24-25九年级上·广东·期中)含磷废水会使水体富营养化。为除去废水中的磷,某小组开展下列研究。
【实验1】制备吸附剂:将桑枝木炭中加入Fe2(SO4)3溶液,浸泡后再加入NaOH溶液,调节溶液的pH,经系列操作制得吸附剂A和吸附剂B。
(1)Fe2(SO4)3的化学名称读作 。
(2)Fe2(SO4)3溶液和NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀和Na2SO4溶液,该反应的化学方程式为 。
【实验2】研究吸附剂的性能:为比较两种吸附剂的除磷性能,25℃时,分别取含磷浓度为7.5 mg·g-1的两份等量含磷废水,将废水的pH均调至6,用两种吸附剂进行控制单一变量实验,结果如下表(吸附量是指每克吸附剂吸附的废水中磷元素的质量)。
实验编号
实验条件
实验结果
吸附剂
吸附剂质量/g
废水的pH
吸附时间/min
吸附率/%
吸附量/(mg·g-1)
①
A
0.2
6
x
75.7
1.42
②
B
y
6
260
98.1
1.84
(3)上表中,x= ,y= 。
【实验3】为研究废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响,设计实验方案。
(4)请用文字表述该实验方案 。
研究吸附剂的应用:含磷废水的净化处理过程如下图所示。
(5)①从实验2数据判断,“吸附剂X”应选择吸附剂 (填“A”或“B”),除磷效果较好。
②从以上净水过程可以归纳出混合物分离的一般思路和方法是 (将序号排序)。
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
22.(24-25九年级上·广东惠州·期中)2024年3月22-28日是第三十七届中国水周,今年的主题是“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。水是宝贵的自然资源,对人类生活和工农业生产都具有重要意义。自来水厂净水过程的主要操作流程如图:
(1)操作X是 ,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 ,操作过程中漏斗内的液面应 (填“高于”或“低于”)滤纸。
(2)试剂A是活性炭,主要作用是 。
(3)为合理利用水资源,我们中学生在生活中可以做到 。
(4)电解水实验可用来确定水的组成(装置如图所示)。
①A是电源的 (填“正极”或“负极”),实验产生氢气和氧气的体积比为 。
②电解水反应的文字或符号表达式为: 。
③切断电源后,用燃着的木条检验D中产生的气体发现气体可以燃烧,点燃该气体前应验纯,验纯时用拇指堵住集满氢气的试管口,试管口应朝 ,靠近火源,移开拇指,若发出尖锐爆鸣声表明气体不纯,声音很小则表示气体较纯。
④电解水实验可以说明水是由 组成的。
23.(24-25九年级上·广东肇庆·期中)小明在实验室模拟自来水厂的净水过程,实验流程如图所示:
(1)明矾的作用是 ,操作①的名称是 ,生活中常通过 的方法来降低水的硬度。
(2)如图(A)中出现的错误是 (写一个)。图(B)中颗粒状活性炭的作用是 。
(3)小明同学又设计了如图(C)所示的实验来探究水的组成,其中如图是电解水的实验装置。
①图(C)中玻璃管a和玻璃管b得到气体的体积比约为 。
②写出图(C)中反应的文字表达式: ,该反应属于 (填反应的基本类型)。
③由以上实验探究可以得到的有关水的组成的结论是 。
24.(24-25九年级上·广东东莞·期中)运用化学知识,开展科学探究。
I.水是一种重要的资源,保护水资源,人人有责。根据所学知识,回答下列问题:
(1)图1的实验说明,水是由 组成的,该反应的符号表达式为 。B管收集到的气体是 。
(2)图2微粒变化按照顺序①②③是电解水的微观实质,其中①和③中属于混合物的是 。
II.小李收集到一瓶浑浊的东江河水,并在实验室模拟自来水厂的净水过程,其实验过程如图所示:
(3)A是一种常见的混凝剂,其名称是 。
(4)操作①的名称是 ,进行该操作时用到铁架台、玻璃棒、烧杯、 等仪器,其中玻璃棒的作用是 ,若经过操作①得到的液体C仍然浑浊,其原因可能是 。(填字母序号)。
a.漏斗内的滤纸破损
b.漏斗下端未紧靠烧杯内壁
c.漏斗内液面高于滤纸边缘
地 城
考点03
水的组成
1.(24-25九年级上·广东东莞·期中)下列实验均与水有关,其相应的描述正确的是( )
A.防止瓶底炸裂 B.证明水的组成
C.净化后可得纯水 D.蒸馏后水分子发生改变
2.(24-25九年级上·广东东莞·期中)如图是教材中的两个实验,下列有关说法错误的是( )
A.实验①中可观察到烧杯内壁出现水雾
B.实验②中a、b两管上方产生气体的体积比约为2:1
C.两个实验中发生的反应都是分解反应
D.两个实验均可证明水的组成
3.(24-25九年级上·广东肇庆·期中)除了电解水之外,下列实验能证明水的组成的是( )
A.氢气燃烧,生成水 B.蜡烛燃烧,生成水
C.水受热变成水蒸气,体积变大 D.水受热变成水蒸气,质量不变
4.(24-25九年级上·广东深圳·期中)下列实验的设计错误的是( )
A
B
C
D
测定空气中氧气含量
研究水的组成
验证分子在不断运动
探究温度对分子运动快慢的影响
5.(24-25九年级上·广东深圳·期中)下列实验设计不能达到实验目的的是( )
实验设计
实验目的
A.验证质量守恒定律
B.探究水沸腾时物理变化
C.探究水的组成
D.探究石蜡中含有氢元素
6.(24-25九年级上·广东广州·期中)某化学小组为探究水的组成,做如图所示实验。下列说法错误的是
A.实验1点燃氢气前要先验纯,验纯时若发出尖锐爆鸣声,说明氢气不纯
B.实验2反应可表示为水氢气+氧气
C.实验2乙中气体能使带火星的木条复燃,证明水中含有氧元素
D.实验1不能验证水的组成,实验2能验证水的组成
7.(24-25九年级上·广东茂名·期中)为探究水的组成及变化,兴趣小组同学利用如图装置进行电解水实验,先在电解水器玻璃管里加满水,再接通直流电源。
【实验现象】
(1)通电后,甲玻璃管中气泡首先出现的位置在 (选填“a”、“b”或“c”)处。甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
(2)切断电源后,打开乙处活塞,将燃着的木条放在乙玻璃管尖嘴口,观察到的现象是 。
【实验结论】
(3)本实验得出的结论是 。
(4)反应的符号表达式是 。
【实验改进】
(5)电解纯水速率较慢,实验时常在水中加入增强导电性,本身不参与反应。为探究不同电压和不同浓度溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生氢气所需时间如图所示。由图可知,上述实验中,电解水速率最快的条件是:溶液浓度为 (选填“5%”或“10%”)、电压为 (选填“”、“”或“”)。
【反思评价】同学们不但探究了水的组成,得出正确结论,还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会!
8.(24-25九年级上·广东湛江·期中)某兴趣小组的同学对水的组成进行了实验探究。
【提出问题】水是由什么组成的?
【查阅资料】通过电解水和点燃氢气证明燃烧产物的方法均可证明水的组成。
【设计实验】兴趣小组的同学设计了如图所示的实验来探究水的组成,其中图甲是电解水的实验装置,图乙实验是将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量碱石灰(可吸收水分从而干燥气体)的仪器c,并在导管口d处将气体点燃,然后把盛有冷水的烧杯置于如图乙所示的位置。
(1)图甲中玻璃管b和玻璃管a得到气体的体积比为 ;检验b管中产物的方法是 。
(2)图乙所示的实验过程中可以观察到的实验现象:导管口d处 ;烧杯底部有 。
(3)写出实验甲中反应的化学方程式 ;该反应属于 (填反应的基本类型)反应。
(4)由以上探究可以得到的有关水的组成的结论是 。
(5)通过实验乙,可以得出氢气具有的化学性质是: ,保持这种性质的微粒是 (填微粒符号)。
9.(24-25九年级上·广东·期中)水是生命之源。某兴趣小组以“水”为主题开展如下探究。
(1)图1中微滤膜和超滤膜的作用类似于 操作(填基本操作名称)中的 (填实验用品)。硬水经过超滤膜后 (填“能”或“不能”)得到软水。
(2)认识水的电解:
①用图2装置电解水的反应为 (填化学方程式),a、b两管中所得气体的质量比约为 (填最简整数比)。
②加入碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠等都可以提高水的电解效率。
某同学分别取等浓度的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液,在相同条件下进行实验,产生氢气的速率如右图所示。由此可知,在相同条件下,加入 (填化学式),产生氢气的速率最大。
(3)利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径,某种光分解水的循环反应过程如图所示。
①反应Ⅰ中部分Fe3O4被转化为FeO,转化Ⅰ过程中导致固体所含铁元素的质量分数 (填“升高”或“降低”)。
②写出反应Ⅱ的化学方程式 。
③该循环过程中需不断添加的物质是 。
10.(24-25九年级上·广东茂名·期中)Ⅰ.小明同学去白云山游玩时,用瓶子装了一些山下的泉水带回实验室,在老师的指导下按如图所示流程进行实验,制取蒸馏水,请回答下列问题:
(1)进行过滤操作时,下列做法错误的是_______(填序号)。
A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
B.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C.滤纸的边缘要低于漏斗口
D.液面不要低于滤纸边缘
(2)向滤液中加入消毒剂,发生了 (填“化学”或“物理”)变化。
(3)在制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片,其作用是 。
(4)常用的净水方法有吸附、沉降、过滤、蒸馏等,其中净水程度最高的是 (填名称),该净水方法利用了物质之间的 不同。
Ⅱ.小明同学进一步探究Ⅰ中所得到的蒸馏水的组成,用到如下图所示的装置。
(5)电源的B为 极(填“正”或“负”);
(6)实验结束时产生的气体的体积比是 ;
(7)根据以上事实可知,水是由 组成;
(8)写出该反应的文字表达式 。
11.(24-25九年级上·广东茂名·期中)水是人及一切生物生存所必需的,小刚收集到一瓶浑浊的长江水,他要模拟自来水厂的净水过程,其实验过程如图所示:
请你回答下列关于水的净化和水的电解的相关问题:
(1)操作①的名称为 ,主要是除去 杂质(填“可溶性”或“不溶性”),该操作中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和 。
(2)操作②主要是除去一些异味和色素,应选用的物质是 。
(3)小刚用加入 的方法检验出净化后的 D 是硬水,日常生活中常常用 方法将硬水软化,后使用操作③进行消毒杀菌,在消毒过程中发生的变化是 变化(填“物理”或“化学”)。
(4)如图是电解水的实验,该实验中,与正极相连的试管里产生的气体是 ,该反应的化学反应方程式 ;基本反应类型为 反应。实验时,常向水中加入少量氢氧化钠或硫酸,目的是 。
12.(23-24九年级上·广东湛江·期中)我校化学兴趣小组进行了一系列实验,请按要求填空。
(1)第一组收集了一瓶浑浊的河水,进行水的净化实验,其实验流程如图所示。
(1)①操作1的名称是 ,需要使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 ,玻璃棒的作用是 。
②操作2主要除去色素和异味,选用的试剂C是 。
③最终收集到的“净化水”要通过 操作才可以除去所有杂质。
(2)第二组用如上图所示装置进行电解水实验。
①水中加入少量硫酸钠的作用是 ,B管产生的气体是 ,A、B管产生的气体点燃后发生反应的文字表达式为 。
②第二组得出的结论是:水是由 组成的。
13.(24-25九年级上·广东云浮·期中)水是生命之源、万物之基。兴趣小组围绕水展开相关的探究活动。
(1)认识水
ⅰ.微观角度:构成水的粒子是 (填名称)。
ⅱ.应用角度:
图1是细铁丝在氧气中燃烧的实验示意图,集气瓶中放少量水的目的是 。
图2是测定空气中氧气含量的实验示意图,在集气瓶内装少量水,水面上方空间均分为5等份,若装置气密性良好,最终集气瓶内水面大约上升至刻度 处。
(2) 。
(3)兴趣小组用如图所示的装置进行水的组成探究:
ⅰ.接通直流电源后电极上出现气泡,并汇集到玻璃管上端。
a管中产生的气体是 ;用燃着的木条检验b管中产生的气体,观察到的现象是 。
ⅱ.该反应的符号表达式为: 。
ⅲ.通过该实验可以得出的结论是 。
14.(24-25九年级上·广东深圳·期中)兴趣小组的同学发现各地都设有饮用水源保护区,同学们对饮用水源保护区内的水污染现状及处理方法、自来水厂净水流程和水的电解及利用活动等展开了如下项目化学习。
任务一:调查水污染现状及处理方法
(1)污水处理的部分流程如图1所示,污水通过“格栅”可去除较大的悬浮物、漂浮物。相当于基本实验操作中的 ,该操作中玻璃棒的作用为 。
任务二:参观自来水厂净水流程如图2所示
(2)活性炭吸附池中活性炭的作用是: 。
任务三: 水的电解及利用
请回答下列问题:
(3))图3是电解水实验装置。在实验过程中,正极与负极产生的气体体积比为 ,水在通电条件下反应的文字表达式为 。
(4)图4过程②中, 在催化剂作用下可将氢气和二氧化碳转化为甲醇和水,能延缓温室效应,请写出过程②的文字表达式 。
(5)一定条件下,合成甲醇的反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示。由图可知,为提高甲醇的产率,合成甲醇应选择的最佳条件为 。
15.(24-25九年级上·广东惠州·期中)水是生命活动不可缺少的物质。请回答相关的问题。
Ⅰ、探究水的组成实验
(1)为证明水不是由“水元素”组成的,1785年,拉瓦锡在高温的条件下,用水蒸气与红热的铁反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图1所示。该反应的符号表达式为 。
(2)电解水实验的简易装置如图2所示,b中收集到的气体是 (填化学式);电解水的符号表达式为 ,属于 (填基本反应类型):从微观角度看,电解水时,水分解过程中发生改变的是 。
Ⅱ、水的净化
小刚收集到一瓶浑浊的河水,他要模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水。其实验过程如图所示,请回答下列问题:
(3)自来水厂常用明矾作混凝剂,明矾[]能作絮凝剂,是因为明矾溶于水后生成具有吸附作用的胶状物氢氧化铝,则 ,氢氧化铝的化学式为 。
(4)操作①的名称是 ,该操作要用到玻璃仪器有漏斗, ,若经过操作①后,所得液体C中仍有浑浊,其原因可能是 (选填字母)。
a.漏斗内的滤纸有破损
b.漏斗下端未紧靠烧杯内壁
c.漏斗内液面高于滤纸的边缘
(5)操作2是吸附。主要除去液体C中一些异味和色素,可选用的物质是 。
16.(24-25九年级上·广东广州·期中)某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
【任务一】认识水的蒸发
(1)如图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图(两图圈内所指空气体积相同),已知两杯水的水温分别是50℃和80℃,A水温为50℃,则画出B杯水上方空气中含有的水分子 。
【任务二】探究水的组成
(2)图C所示装置是电解水的装置,收集到氢气的试管是 (填“a”或“b”)管,反应的符号表达式为 ,若用碳棒作电极进行电解水实验,一段时间后,得到氢气和氧气的体积比大于理论值,对产生此现象原因合理的猜想是 。
(3)我国科学家已研究出太阳能和新型高效光催化剂作用下,促进水的分解制取氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时,分解的微观示意图如下图:(“”表示氢原子,“”表示氧原子,“”表示催化剂)
则水分解的微观过程正确顺序是 (填数字序号)。
【任务三】水的净化过程
(4)海水中存在较多的钠离子、氯离子等多种离子,膜分离技术可用于淡化海水如图D所示,通过淡化膜的主要微观粒子是 (填微观粒子名称)。
(5)某同学设计的净水过程如图E所示。物质A是常见混凝剂,操作a的名称是 ,在该过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ,操作b中加入活性炭的作用是 。
(6)能够使硬水变成软水的操作是: (填“操作a”、“操作b”或“操作 c”')。
17.(24-25九年级上·广东茂名·期中)实验课上,同学们做了电解水的实验。
(1)实验过程中:
①在电解器玻璃管中加满水。通电,观察到玻璃管中有气泡冒出,一段时间后,a、b管内气体体积比约为 。
②切断电源,用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体,观察到 (填“a”或“b”)中气体使木条燃烧更旺。
(2)电解水时,通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠,目的是 ;一小组做电解水实验时,在水中加了氯化钠,该小组发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。这激发了他们探究的欲望。请你一起参与该小组的探究活动吧!
【提出问题】
加入氯化钠的水通电时,石墨电极上分别生成了什么气体?
【查阅资料】
①氯气:黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,常温下1体积水能溶解2体积。
②石墨电极不参与反应
【提出假设】
(3)假设1:电极上分别生成了氧气和氯气;
假设2:电极上分别生成了氢气和氧气;
假设3:电极上分别生成了 和 。
【设计实验】
(4)该小组仍然用如上装置来电解加了氯化钠的水。并收集两个电极上产生的气体。
实验步骤
实验现象
解释或结论
①按照如图所示,连接好实验装置,通电一段时间后,用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体,观察气体的颜色。
a试管收集到黄绿色气体
b试管收集到无色气体。
通过对气体颜色的分析,说明假设 肯定是错误的。
②用拇指堵住b试管,移近点燃的酒精灯,松开拇指。
听到轻微爆鸣声
证明b试管中收集的气体为氢气。
【实验反思】
(5)该小组发现通电除了生成两种气体外,还生成了氢氧化钠,请试着写出在水中加入氯化钠时通电发生反应的文字表达式: ;
【反思与评价】
(6)用电解水探究水的组成实验,你认为在电解水时 (选填“可以”或“不可以”)加入少量的氯化钠,原因是 。
18.(24-25九年级上·广东江门·期中)某课外小组的同学想通过实验探究水的组成,请你一起参与探究过程,并填写下列空白。
【提出猜想】水中含有氢元素和氧元素。
【设计并进行实验】小组同学合作制作了如图所示的简易电解水装置。
请回答问题:
(1)电解水是将 能转化为 能的过程:实验前往水中加入少量氢氧化钠的目的是 。
(2)A试管收集的气体是 ,把带火星的木条靠近试管B口处,看到的现象是 。
(3)试验结束后,氧气与氢气的体积比约是 。
(4)写出电解水的化学方程式: 。
【得出结论】水是由H、O两种元素组成的。
【反思与评价】
(5)研究物质组成的方法:根据化学反应前后元素种类 (选填“变”或“不变”)的原理,设计实验让物质参与一个化学反应,通过分析反应物或生成物的元素组成进一步确定该物质的组成。
(6)在实验过程中,某同学发现刚开始的一段时间内正、负极产生的气体体积之比小于1:2,其可能原因 。
19.(24-25九年级上·广东东莞·期中)【科学探究】某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究水的电解
如图是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置。
(1)实验中加入等量、等浓度的氢氧化钠溶液的作用是 。
(2)电解水的化学方程式是 。
(3)通过对该实验气体产物的检验及分析,可得出有关水的结论是 (填字母序号)。
A.水由氢气和氧气组成 B.水由氢、氧两种元素组成 C.水可以分解产生氢气和氧气
【任务二】再探究影响电解水速率的因素
以收集到20mL氢气为标准,记录时间,实验数据如下表。
实验序号
①
②
③
④
⑤
氢氧化钠溶液的温度/℃
15
15
15
30
45
外加电压/V
6
9
12
6
6
时间/s
54.6
23.4
15.0
46.2
X
(4)实验①②③可探究 对电解水快慢的影响;欲探究氢氧化钠溶液的温度对电水快慢的影响,应选择的实验是 (填实验序号)。
(5)分析实验数据,实验⑤的时间“X” 46.2s(填“>”“=”或“<”)。
(6)影响电解水快慢除上述因素外,可能还有 (写出一点即可)。
【任务三】保护水资源
为了调查莲花湖水质污染状况,化学小组同学在该湖泊的三个主要水源入口处采集水样,并在显微镜下观察水样中动植物的种类和数量,结果如下:
水样编号
植物种类和数量
动物种类
1
没有植物
种类单一,数量较多
2
没有植物
没有动物
3
有浮游植物,数量很多
动物较少
根据上表请回答:
(7)污染最严重的水样是 (填编号)。
(8)保护水资源,我们还需要节约用水。请举一例节水措施 。
20.(24-25九年级上·广东惠州·期中)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【设计并进行实验】
(1)实验1(燃烧法):在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察到火焰呈 色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯壁有 且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为 。
(2)实验2(电解法):按图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中,a为 ,b为 。
【实验结论】
(3)由上述两个实验都能得到的实验结论是 。
【拓展提升】
(4)下列有关说法正确的是______。
A.点燃纯净的氢气会发生爆炸
B.含氧的化合物是氧化物
C.冰块与水混合得到混合物
D.电解水的反应属于分解反应
(5)若电解水产生了mg氢气,则同时产生了 g(用含m的代数式表示)氧气。
(6)水是一切生命体生存所必需的物质,我们必须爱护水资源,请提出一条预防和治理水体污染的措施 。
试卷第1页,共3页
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专题07 水资源 水的净化与组成
3大高频考点概览
考点01 水资源
考点02 水的净化
考点03 水的组成
地 城
考点01
水资源
1.(24-25九年级上·广东河源·期中)下列做法不能体现“合理利用水资源”这一理念的是( )
A.工厂用水重复使用 B.给庄稼浇水改漫灌为滴灌
C.厕所马桶使用节水器 D.刷牙时,不关上水龙头
【答案】D
【详解】A、工厂用水重复使用,可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
B、给庄稼浇水改漫灌为滴灌,可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
C、厕所马桶使用节水器,可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
D、刷牙时,不关上水龙头,会造成水资源的浪费,符合题意。
故选D。
2.(24-25九年级上·广东中山·期中)为系统治理水资源、水环境、水生态,提倡的做法是( )
A.生活污水集中处理和排放 B.工业废水直接排入江河中
C.农业上过量使用农药 D.景观用水大量使用自来水
【答案】A
【详解】A、生活污水集中处理和排放,可以减少污染,保护水资源,符合题意;
B、工业废水直接排入江河中,会污染水源,应处理达标后排放,不符合题意;
C、农业上过量使用农药,会污染水源,应合理使用,不符合题意;
D、景观用水大量使用自来水,会造成水资源的浪费,不符合题意。
故选A。
3.(24-25九年级上·广东深圳·期中)水是生命之源。下列说法正确的是( )
A.地球上水量多,不存在水资源不足问题 B.用活性炭吸附的方法能使海水转化为淡水
C.使用硬水烧水易产生水垢 D.电解水时负极和正极生成气体的质量比为2:1
【答案】C
【详解】A、地球上水量多,但供人们利用的淡水资源有限,故A不正确;
B、活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味,但是不能用活性炭吸附的方法能使海水转化为淡水,故B不正确;
C、水垢主要是水中所含钙、镁等的盐类受热后析出并粘结于表面而形成,使用硬水烧水易产生水垢,故C正确;
D、电解水时负极和正极生成气体的体积比为2:1,电解水的化学方程式为,负极和正极生成气体的质量比为,故D不正确。故选C。
4.(24-25九年级上·广东广州·期中)下列做法符合“保护水资源”这一主题的是( )
A.不间断地放水洗衣服
B.农业流灌推广使用喷灌技术
C.工业污水直接排入地下
D.生活污水直接用于农田灌源
【答案】B
【详解】A、不间断地放水洗衣服,会造成水资源浪费;故选项错误。
B. 农业流灌推广使用喷灌技术,能提高灌溉效果,达到节约用水的目的;故选项正确。
C. 工业污水不能直接排入地下,会造成地下水污染;故选项错误。
D. 生活污水不能直接用于农田灌源会造成植物生长不良;故选项错误。
故选B。
5.(24-25九年级上·广东湛江·期中)水是重要和不可替代的生命源泉。下列对水的认识错误的是( )
A.采取有效措施降低水资源消耗
B.明矾可使水中悬浮的杂质快速沉降
C.可以使用肥皂水来区分硬水和软水
D.活性炭用于自来水杀菌消毒
【答案】D
【详解】A、采取有效措施降低水资源消耗,可以节约用水,保护水资源,不符合题意;
B、明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可以吸附水中悬浮的杂质,加速其沉降,不符合题意;
C、通常用肥皂水来区分硬水和软水,肥皂水在硬水中易起浮渣,在软水中泡沫较多,不符合题意;
D、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,不能用于自来水杀菌消毒,符合题意。
故选D。
6.(24-25九年级上·广东广州·期中)2024世界水日的主题:“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。下列做法不正确的是( )
A.工业废水处理达标后排放 B.农业上改漫灌为喷灌或滴灌
C.使用节水淋浴喷头 D.洗手涂肥皂时不关闭水龙头
【答案】D
【详解】A、工业废水处理达标后再排放,该选项做法正确;
B、农业上改漫灌为喷灌或滴灌,能节约用水,该选项做法正确;
C、使用节水淋浴喷头,直接减少水资源浪费,该选项做法正确;
D、洗手涂肥皂时不关水龙头,会导致水资源浪费,该选项做法不正确。
故选D。
7.(24-25九年级上·广东佛山·期中)水是生命之源,我们应该爱护水资源。下列标志为“国家节水标志”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A、该图标是“禁止吸烟”,不符合题意;
B、该图标是“中国节能认证”,不符合题意;
C、该图标是“国家节水标志”,符合题意;
D、该图标是“腐蚀品”,不符合题意。
故选C。
8.(24-25九年级上·广东广州·期中)下列关于水的说法,正确的是( )
A.自然界的水资源非常丰富,淡水用之不竭
B.为了节约水资源,提倡直接用工业废水浇灌农田
C.自来水厂净水的方法有沉淀、过滤、吸附和蒸馏
D.氢气燃烧生成水的实验,说明水由氢元素和氧元素组成
【答案】D
【详解】A、自然界的水资源非常丰富,但淡水资源有限,不是用之不竭的,A错误。
B、工业废水不能浇灌农田,B错误。
C、自来水厂净水的方法有沉淀、过滤、吸附和杀菌消毒,没有蒸馏,C错误。
D、氢气燃烧生成水的实验,说明水由氢元素和氧元素组成,D正确。
故选:D。
9.(24-25九年级上·广东惠州·期中)下列关于水的说法正确的是( )
A.淡水资源很丰富无需节约
B.大量使用化肥农药对水体无污染
C.生活污水可直接排放到河里
D.水资源很有限,要节约用水
【答案】D
【详解】A、地球上总水量很大,但是淡水资源却很少,要节约用水,不是取之不尽的,故错误;
B、大量使用农药、化肥易造成水的污染,应合理使用,故错误;
C、生活污水直接排放到河里易造成水污染,故错误;
D、水资源很有限,要节约用水,故正确。
故选D。
10.(24-25九年级上·广东·期中)水是重要和不可替代的生命源泉。下列对水的认识错误的是( )
A.采取有效措施降低水资源消耗
B.明矾可用于吸附水中悬浮杂质
C.废水、污水均须处理,不能直接排放
D.活性炭用于自来水杀菌消毒
【答案】D
【详解】A、随着经济社会快速发展和人口不断增长,水资源短缺问题日益凸显,节水工作迫在眉睫,故A正确;
B、明矾易溶于水,并与水反应生成氢氧化铝胶状物,该胶状物具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质并沉淀于水底,故B正确;
C、排放未经处理的工业废水、生活污水,会污染水源,应处理达标后排放,故C正确;
D、活性炭内部疏松多孔的结构可以吸附水中的色素和有异味的物质,不能杀菌消毒,故D错误。
故选D。
11.(24-25八年级上·广东广州·期中)“二十四节气”是我国古人通过实践总结出来的用于指导农业生产的智慧结晶,比如“雨水”节气过后,雨量便会增多,空气湿度也会逐渐增大。下列有关说法不正确的是( )
A.降雨过程中水分子本身没有发生变化
B.降雨是实现地球水资源重新分配的重要途径
C.“雨水”节气过后空气湿度增大的原因是温度升高,空气中的水分子体积增大
D.“雨水”节气过后空气湿度增大的原因是温度升高,水分子的运动速率加快,促进了地表水的蒸发
【答案】C
【详解】A、降雨过程中,没有新物质生成,属于物理变化,过程中分子不变,该选项说法正确;
B、降雨是实现地球水资源重新分配的重要途径,该选项说法正确;
C、“雨水”节气过后空气湿度增大的原因是温度升高,水分子的运动速率加快,促进了地表水的蒸发,该选项说法不正确;
D、结合前面分析可知,温度升高,水分子的运动速率加快,促进了地表水的蒸发,该选项说法正确。
故选C。
12.(24-25九年级上·广东珠海·期中)开展城市节约用水宣传周活动,旨在形成全民节水、护水、惜水的行动自觉。以下认识或做法符合这一目标的是( )
A.地球上淡水资源很多,不需要珍惜水资源 B.用淘米水浇花
C.工厂废水不经过处理直接排放到前山河 D.向河中乱扔垃圾
【答案】B
【详解】A、地球上水资源丰富,但是淡水资源有限,且分布不均,应珍惜水资源,不符合题意;
B、用淘米水浇花,“一水多用”,可以节约用水,保护水资源,符合题意;
C、工厂废水不经过处理直接排放到前山河,会污染水源,应处理达标后排放,不符合题意;
D、向河中乱扔垃圾,会污染水源,垃圾应分类回收处理,不符合题意。
故选B。
13.(24-25九年级上·广东广州·期中)下列关于水的说法,正确的是( )
A.为了节约水资源,提倡直接用工业废水浇灌农田
B.把一定量的肥皂水加入硬水中,发现泡沫多,浮渣少
C.自来水厂净水的方法有沉淀、过滤、吸附和煮沸
D.电解水实验说明水由氢元素和氧元素组成
【答案】D
【详解】A、直接用工业废水浇灌农田,会造成水体和土壤的污染,故A错误;
B、把一定量的肥皂水加入硬水中,发现泡沫少,浮渣多,故B错误;
C、自来水厂净水的方法有沉淀、过滤、吸附,没有煮沸,故C错误;
D、电解水生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则该实验说明水由氢元素和氧元素组成,故D正确;
故选:D。
14.(24-25九年级上·广东广州·期中)每年的3月22日是“世界水日”,下列有关水的说法正确的是( )
A.为了保护水资源,应禁止使用农药、化肥
B.活性炭可以吸附色素和异味,降低水的硬度
C.在进行水的蒸馏实验中,烧瓶中需要加入几粒沸石以防加热时暴沸
D.天然水经过自来水厂净化后得到的是纯净水
【答案】C
【详解】A、农药化肥对农业生产非常重要,不能禁止使用,应合理使用,不符合题意;
B、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,但是不能除去可溶性杂质,不能降低水的硬度,不符合题意;
C、在进行水的蒸馏实验中,烧瓶中需要加入几粒沸石,可以防止暴沸,符合题意;
D、天然水经过自来水厂净化后,可除去难溶性杂质、色素和异味、病毒、致病菌等,得到的水中还含有可溶性杂质,属于混合物,不符合题意。
故选C。
15.(24-25九年级上·广东深圳·期中)地球表面约71%被海水覆盖,下列说法正确的是( )
A.我国的水资源总量和人均水量都很少
B.海水中含量最高的元素是氯
C.向硬水中加入肥皂水后搅拌,水面上会出现大量浮渣
D.自然界的水经过沉淀、过滤、吸附、消毒处理后,可得到纯净水
【答案】C
【详解】A、我国的水资源总量多,居世界第六,但人均水量很少,故A不正确;
B、海水中含量最高的元素是氧元素,氯元素居第三位,故B不正确;
C、向硬水中加入肥皂水后搅拌,水面上会出现大量浮渣,泡沫少,故C正确;
D、自然界中的水经过沉淀、过滤、吸附仍然含有可溶性杂质,不是纯水,故D不正确;
故选C。
16.(24-25九年级上·广东深圳·期中)下列有关环境资源的说法错误的是( )
A.加大推广清洁能源的使用,以保护空气
B.禁止使用农药和化肥以保护水资源
C.地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少
D.空气质量报告中空气质量级别越大,空气质量越差
【答案】B
【详解】A、加大推广清洁能源的使用,既能节约化石能源,又能减少污染物的排放,有利于保护空气质量,故A正确;
B、要合理使用农药和化肥以保护水资源,但不能禁止使用,故B错误;
C、地球上的水资源非常丰富,但是淡水很少,大部分是含盐量很高的海水,故C正确;
D、空气质量报告中空气质量级别越大,空气质量越差,故D正确。
故选:B。
17.(24-25九年级上·广东韶关·期中)下列说法中不正确的是( )
A.地球上的水总量大,淡水少
B.我国水资源总量大,人均少
C.保护水资源的方法只有节约用水
D.水体污染主要来自工业、农业和生活污染
【答案】C
【详解】A、地球上的水总量很大,但淡水资源很少,该选项说法正确;
B、我国水资源总量大,但人均很少,该选项说法正确;
C、保护水资源的方法有节约用水和防治水体污染,该选项说法不正确;
D、水体污染主要来自工业、农业和生活污染,该选项说法正确。
故选C。
18.(24-25九年级上·广东佛山·期中)下列做法不符合保护空气和水资源的是( )
A.工业废水直接排放 B.垃圾分类回收
C.积极植树造林 D.加强空气质量检测
【答案】A
【详解】A、工业废水直接排放会污染水体,不符合保护水资源的要求,故选项错误;
B、垃圾分类回收有利于资源的回收利用,减少对环境的污染,对保护空气和水资源有积极意义,故选项正确;
C、积极植树造林可以吸收空气中的有害气体,减少空气污染,同时树木的根系可以保持水土,对保护水资源也有帮助,故选项正确;
D、加强空气质量检测能够及时掌握空气质量情况,以便采取措施保护空气,故选项正确。
故选:A。
19.(24-25九年级下·广东江门·期中)一渠清水利千秋——“南水北调”工程改善了北方地区的用水状况。下列叙述不正确的是( )
A.水是生命之源,节约用水是公民应尽的义务和责任
B.利用化学方法(如中和法、氧化法等)处理废水是治理水污染的常用方法
C.工业废水、农业废水及生活污水对水质造成破坏,加剧了水资源危机
D.天然水分为硬水和软水,加入明矾可以将硬水转化为软水
【答案】D
【详解】A、水是生命之源,珍惜水、节约水、爱护水是公民应尽的义务和责任,选项正确;
B、处理废水常用方法有中和法、化学沉淀,氧化法等,选项正确;
C、工业废水、农业废水及生活污水对水质造成破坏,加剧了水资源危机,选项正确;
D、天然水分为硬水和软水,加入明矾不能将硬水转化为软水,可以通过煮沸或蒸馏软化水,选项错误。
故选D。
20.(24-25九年级上·广东广州·期中)下列说法中,正确的是( )
A.水体本身有自净能力,被污染后水质也不会恶化
B.广州市推广和改造节水马桶,可大大减少污水产生量
C.我国水资源总量居世界第六位,所以不用担心水资源短缺的问题
D.天然水是纯净物
【答案】B
【详解】A、水体本身有自净能力,超过了自净能力,会造成水体污染,被污染后水质会恶化,故选项说法错误;
B、使用节水马桶能节约用水,推广和改造节水马桶,可大大减少污水产生量,故选项说法正确;
C、我国水资源总量居世界第六位,但人均水资源量不高,且分布不均匀,需考虑水资源短缺的问题,故选项说法错误;
D、天然水中含有不溶性杂质、可溶性钙、镁化合物等,属于混合物,故选项说法错误。
故选:B。
地 城
考点02
水的净化
1.(24-25九年级上·广东惠州·期中)下列关于天然水的净化操作,能软化硬水的是( )
A.沉降 B.过滤
C.蒸馏 D.吸附
【答案】C
【详解】A、沉降只能除去水中的颗粒较大的、悬浮的不溶于水的杂质,不能除去水中可溶性的钙镁化合物,不能将硬水软化,故错误;
B、过滤只能除去水中不溶性的杂质,不能除去水中可溶性的钙镁化合物,不能将硬水软化,故错误;
C、蒸馏可以除去水中所有的杂质,所得到的水为纯净物,所以该净化操作能软化硬水,故正确;
D、吸附能除去色素和异味,不能除去水中可溶性的钙镁化合物,不能将硬水软化,故错误。
故选C。
2.(24-25九年级上·广东广州·期中)下列关于水的净化说法正确的是( )
A.过滤可以使天然水变为纯净物 B.吸附可以使硬水软化为软水
C.蒸馏可以使自来水转化为纯净水 D.沉淀可以除去天然水中所有杂质
【答案】C
【详解】A、过滤可以除去水中的难溶性杂质,不能除去可溶性的杂质如色素等,不能使天然水变为纯净物,错误;
B、吸附可以除去水中的色素和异味,不能除去水中的可溶性钙离子、镁离子,不能使硬水软化为软水,错误;
C、蒸馏可以除去水中的所有难溶性和可溶性杂质,使自来水转化为纯净水,正确;
D、静置沉淀只可以除去天然水中的大颗粒难溶性杂质,吸附沉淀可以除去悬浮颗粒,错误。
故选C。
3.(24-25九年级上·广东梅州·期中)据监测,目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,且有逐年加重的趋势。为解决人民饮水安全问题,需对水进行净化。下列关于水的净化过程说法正确的是( )
A.此过程不涉及化学变化 B.经过吸附作用可使硬水变为软水
C.用肥皂水能区别硬水和软水 D.长期饮用纯净水对身体健康有利
【答案】C
【详解】A、净水中消毒发生的是化学反应,故选项错误;
B、吸附除去的是色素和异味,不能除去可溶性钙镁化合物,不能将硬水软化,故选项错误;
C、肥皂水与硬水混合产生浮渣,与软水混合产生泡沫,现象不同,可以使用肥皂水鉴别硬水和软水,故选项正确;
D、纯净水不含有人体所需的矿物质,长期饮用对人体健康不利,故选项错误。故选C。
4.(24-25九年级上·广东江门·期中)水是生命之源,生活中常常需要对水进行净化处理。下列关于水的净化描述中,不正确的是( )
A.明矾具有一定的净水能力
B.将河水经过沉淀、过滤、活性炭吸附等净化处理后,所得的水是纯水
C.硬水煮沸后可降低水的硬度
D.在活性炭净水器里,活性炭的作用是吸附水中的杂质
【答案】B
【详解】A、明矾溶于水后生成的胶状物质能吸附水中较大的悬浮杂质,所以明矾具有一定的净水能力,故选项正确;
B、将河水经过沉淀、过滤、活性炭吸附等净化处理后的水,还含有可溶性杂质,所以所得的水不是纯水,故选项错误;
C、降低水的硬度可用的方法是:生活中是煮沸,实验室是蒸馏,故选项正确;
D、活性炭具有吸附性,活性炭起到了吸附水中杂质的作用,故选项正确;
故选B。
6.(24-25九年级下·广东广州·期中)水是生命之源,水的净化是各国重要课题,如图呈现了我国最新技术成果,用高分子反渗透膜净化海水制得纯水的过程,关于该过程说法不正确的是( )
A.给海水加压可以加快其渗透的速率 B.左边的海水能导电而右边的纯水不能
C.该净化过程属于化学变化 D.该流程对于水的净化程度最高
【答案】C
【详解】A、给海水加压,能增大渗透膜两端的压强差,促使水分子更快地通过反渗透膜,从而加快渗透速率,该说法正确;
B、海水中含有大量如钠离子、氯离子等自由移动的离子,能够导电;而纯水几乎不含有能自由移动的离子,不能导电,该说法正确;
C、用高分子反渗透膜净化海水制得纯水的过程,只是将海水中的盐分等杂质与水分离,没有新物质生成,属于物理变化,不是化学变化,该说法错误;
D、通过高分子反渗透膜净化海水得到纯水,能除去海水中的所有杂质,相比其他常见的水净化方法(如沉淀、过滤、吸附等 ),该流程对水的净化程度最高,该说法正确。
故选C。
7.(24-25九年级上·广东韶关·期中)下列关于水的净化的说法,不正确的是( )
A.活性炭可除去水中的异味 B.过滤可以除去水中所有的杂物
C.硬水通过煮沸可降低硬度 D.蒸馏对水的净化程度最高
【答案】B
【详解】A、活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,故正确,不符合题意;
B、过滤只能除去水中的固体杂质,不能除去水中的可溶性杂质,故错误,符合题意;
C、煮沸可以使可溶性的钙镁化合物转化为难溶性的钙镁化合物,正确,不符合题意;
D、水的净化方法有沉淀、过滤、吸附、蒸馏,其中蒸馏的净化程度最高,正确。不符合题意。故选B。
8.(24-25九年级上·广东东莞·期中)水是生命之源,可中实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。
【活动一】了解水的净化
波波同学参加东江环保实践活动,取一瓶东江水带回实验室,在老师的指导下,按下列流程进行实验,制取蒸馏水。请回答下列问题:
(1)取水后加入明矾的作用是 。
(2)进行过滤时,下列做法错误的是_________。
A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
B.漏斗下端口不能接触烧杯的内壁
C.滤纸的边缘要低于漏斗口
D.液面不要低于滤纸边缘
(3)向滤液中加入活性炭,利用其 性,除去水样中的色素和异味。
(4)消毒剂高铁酸钠(Na2FeO4)集氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能于一体,目前被广泛应用于自来水净化,高铁酸钠中铁元素的化合价为 。
(5)在制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片,其作用是 。
【活动二】了解航天员在太空中氧气和水的相互转化
航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力,实验室进行氢气燃烧的实验如图1所示,该反应的微观示意图如图2所示:
(6)点燃纯净的氢气,可观察到的现象是产生 色火焰。
“分”的思想
(7)航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得,该反应的文字或符号表达式是 。
(8)如图3是电解水的实验装置,其中负极产物为 。
(9)“合”与“分”的思想通过以上事实,证明了水是由 组成。
【答案】(1)使水中悬浮物沉降
(2)BD
(3)吸附
(4)+6
(5)防止液体暴沸
(6)淡蓝
(7)水氢气+氧气/H2OH2+O2
(8)氢气
(9)氢元素和氧元素
【详解】(1)取水后加入明矾的作用是使水中悬浮物沉降;
(2)A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边,故选项正确;
B.漏斗下端口应该紧靠烧杯的内壁,故选项不正确;
C.滤纸的边缘要低于漏斗口,故选项正确;
D.液面要低于滤纸边缘,故选项不正确;
故答案为:BD;
(3)向滤液中加入活性炭,利用其吸附性,除去水样中的色素和异味;
(4)高铁酸钠中,钠元素化合价是+1,氧元素化合价是-2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,铁元素的化合价为+6;
(5)在制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片,其作用是防止液体暴沸;
(6)点燃纯净的氢气,可观察到的现象是产生淡蓝色火焰;
(7)电解水生成氢气和氧气,该反应的文字或符号表达式是:水氢气+氧气或H2OH2+O2;
(8)如图3是电解水的实验装置,其中负极产生的气体较大,为氢气;
(9)反应前后元素种类不变。“合”与“分”的思想通过以上事实,电解水生成氢气和氧气,证明了水是由氢元素和氧元素组成。
9.(24-25九年级上·广东广州·期中)水是生命之源,某校实践小组学生在老师的指导下开展了有关“水的净化”的项目式学习活动。
【活动一】了解水的净化
如图是学生参观自来水厂后,绘制的自来水厂净水过程示意图。
(1)在净水过程中加入混凝剂 ,目的是使悬浮杂质沉降。
(2)过滤池可以除去水中的 (填“可溶性”或“不溶性”)杂质,实验室进行该操作时用到的玻璃仪器除了烧杯、漏斗,还有 。
(3)吸附池内常用 吸附水中的色素和异味。
(4)自来水厂常用氯气消毒,该过程发生的是 (填“物理”或“化学”)变化,其反应原理之一是Cl2+H2O=HCl+HClO,其中HClO中氯元素的化合价为 。
【活动二】净水器净水
(5)自制简易净水器
实验用品:饮料瓶、活性炭、棉花、纱布、细砂、小石子、烧杯、玻璃导管、铁架台,制作方法:为了净水效果更好,按从下层到上层的放置顺序,依次将 (①活性炭、②棉花、③细砂、④小石子,填序号),放入饮料瓶内,且每层用品之间用纱布隔开。交流讨论:通过该净水器获得的水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(6)离子交换法净水过程如图所示。
①此过程中能将硬水转化为软水的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。
②将水样通过如图所示的离子交换柱后,水中阴、阳离子所带电荷总数相等,交换后的水仍然呈电中性。水中阳离子总数 (填“增加”“减少”或“不变”)。
【活动三】污水处理
(7)再生水是国际公认的“第二水源”,是将生产生活等污水经过处理达标后,可以在一定范围内使用的水,生产再生水的主要流程如图:
①一级处理时,污水经过格栅后,还需向其中加入混凝剂,格栅的作用是 ;
②二级处理时,需要使用活性炭,主要是利用了活性炭的 性。
【答案】(1)明矾
(2) 不溶性 玻璃棒
(3)活性炭
(4) 化学 +1
(5) ②①③④ 混合物
(6) 阳离子 增加
(7) 过滤 吸附
【详解】(1)在净水过程中加入混凝剂明矾,明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可吸附悬浮杂质,使悬浮于水中的杂质较快沉降;
(2)过滤是将不溶性杂质除去,实验室进行该操作时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;
(3)活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,吸附池内常用活性炭吸附水中的色素和异味;
(4)自来水厂常用氯气消毒,该过程中有新物质的生成,属于化学变化;
HClO中氢元素显+1价,氧元素显-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,得(+1)+x+(-2)=0,解得x=+1,即氯元素的化合价为+1;
(5)①加入小石子先除去大颗粒不溶性固体,加入的细砂能除去小颗粒不溶性的固体,利用活性炭能吸附色素和异味,故为了净水效果更好,按从下层到上层的放置顺序,依次将②棉花、①活性炭、③细砂、④小石子,放入饮料瓶内,且每层用品之间用纱布隔开,故填写:②①③④;
②通过该净水器获得的水中还含有一些可溶性杂质,属于混合物;
(6)①硬水是含有较高钙、镁离子的水,由图可知,水通过阳离子交换树脂后,可以过滤掉钙、镁离子,故能将硬水转化为软水的是阳离子交换树脂;
②由图可知,将水样通过如图所示的离子交换柱后,水中阴、阳离子所带电荷总数相等,交换后的水仍然呈电中性,水中阳离子总数增加;
(7)①一级处理时,污水经过格栅后,还需向其中加入混凝剂,格栅的作用是过滤,除去大颗粒不溶性固体;
②二级处理时,需要使用活性炭,主要是利用了活性炭的吸附性,除去水中的色素和异味。
10.(24-25九年级上·广东广州·期中)水是生命之源。某兴趣小组以“水”为主题开展如下探究。
(1)认识水的净化:利用膜技术可以高效净水,部分过程如图1所示。
图1中微滤膜和超滤膜的作用类似于 操作(填基本操作名称)中的 (填实验用品)。硬水经过超滤膜后 (填“能”或“不能”)得到软水。
(2)认识水的电解:
①用图2装置电解水的反应为 (填化学方程式),a、b两管中所得气体的质量比约为 (填最简整数比)。
②加入碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠等都可以提高水的电解效率。
某同学分别取等浓度的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液,在相同条件下进行实验,产生氢气的速率如下图所示。由此可知,在相同条件下,加入 (填化学式),产生氢气的速率最大。
(3)利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径,某种光分解水的循环反应过程如图所示。
①反应Ⅰ中部分被转化为FeO,转化Ⅰ过程中导致固体所含铁元素的质量分数 (填“升高”或“降低”)。
②写出反应Ⅱ的化学方程式 。
③该循环过程中需不断添加的物质是 。
【答案】(1) 过滤 滤纸 不能
(2) 2H2O 2H2↑+ O2↑; 8:1 NaOH
(3) 升高 3FeO+ H2O Fe3O4+ H2↑ H2O
【详解】(1)图1中微滤膜和超滤膜的作用类似于过滤操作中的滤纸;
由图1可知,硬水经过超滤膜后不能除去水中可溶性的钙镁化合物,因此不能得到软水;
(2) ①水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为:2H2O 2H2↑+ O2↑;
电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,则a、b两管中所得气体分别是氧气、氢气,,则a、b两管中所得气体的质量比为8:1;
②由图可知,在相同条件下,加入氢氧化钠(化学式为NaOH),产生氢气的速率最大;
(3) ①由图可知,反应Ⅰ中部分被转化为FeO,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类及质量不变,则铁元素的质量在反应前后的质量不变,而四氧化三铁中铁元素的质量分数为:,氧化亚铁中铁元素的质量分数为:,则转化Ⅰ过程中导致固体所含铁元素的质量分数升高;
②由图可知,反应Ⅱ为水与氧化亚铁在太阳能作用下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为:3FeO+ H2O Fe3O4+ H2↑;
③由图可知,该循环过程中需不断添加的物质是水。
11.(24-25九年级上·广东清远·期中)北江水中含有泥沙等不溶性杂质以及色素、异味、矿物质、微生物等。
(1)将饮用水瓶和纱布、活性炭等组合成如图所示装置进行水的净化。其中,装置制作较合理的是 (选填“A”或“B”)。通过该装置净化后的水 (选填“适宜”或“不宜”)直接饮用。
(2)如图为常见的家庭全屋净水方案。
i.前置过滤器可以去除水中的 (选填“可溶”或“难溶”)性杂质。
ii.中央净水机中有中空纤维和活性炭等。活性炭在净水中的主要作用是 。
iii.软水机净化后的水中明显减少的离子有 (写离子符号)。生活中可以选用 鉴别水样是否为硬水。
(3)总结:混合物分离的一般思路和方法是(将序号排序)
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
【答案】(1) A 不宜
(2) 难溶 吸附色素和异味 Ca2+、Mg2+ 肥皂水
(3)acb/a→c→b
【详解】(1)按由上到下的顺序排列应该是:用小砾石除去较大的颗粒,再用石英砂除去较小的颗粒,再用活性炭除去色素和异味,最后是蓬松棉,起支撑作用,故装置制作较合理的是A;
通过该装置净化后的水还含有可溶性杂质、细菌和微生物,不适宜直接饮用; 活性炭具有结构疏松多孔结构,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味。
(2)i、过滤能除去水中的难溶性杂质。
ii、活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味;
iii、硬水中钙离子和镁离子含量比较多,则软水机净化后的水中明显减少的离子有钙离子和镁离子,符号为Ca2+、Mg2+;
肥皂水可鉴别硬水和软水,其中产生较多泡沫的为软水,产生较少泡沫或较多浮渣的为硬水。
(3)分离混合物的一般思路:首先分析混合物的组成成分,然后利用各成分性质的差异,选择合适的方法进行分离,故正确顺序为acb。
12.(24-25九年级上·广东佛山·期中)【水的净化】
某化学探究小组收集到一瓶博爱湖的湖水,他们模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水,其实验过程如图所示。请回答以下问题:
(1)加入明矾的作用是 。
(2)操作1的名称是过滤,所需的玻璃仪器有玻璃棒、 、 ;该操作中玻璃棒的作用是 。
(3)操作2用活性炭能去除异味和一些可溶性杂质,因为活性炭具有 性。
(4)操作3名称是 ,实验时,向蒸馏烧瓶中需要加入少量的沸石,其作用是 。
【水质检测及自制净水器】
(5)TDS代表水中可溶性固体总含量,如表TDS值是水质指标中的一项。同学们在净水前测得博爱湖水的TDS值为420,如图2是经过操作2后得到的水样TDS值,净水后的水质概况为 。
水质概况
TDS值
纯度高
0﹣50
纯度较高
50~100
纯度一般
100~300
会结水垢
300﹣600
“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水,主要处理步骤与自来水的净化过程相似。“生命吸管“内部结构如图3所示。
(6)离子交换树脂的作用是将水中的钙、镁离子与 (填离子符号)进行交换,通过生命吸管后,会得到 (填“硬水”或“软水”)。
【答案】(1)吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降
(2) 漏斗 烧杯 引流
(3)吸附
(4) 蒸馏 防止暴沸
(5)纯度一般
(6) Na+ 软水
【详解】(1)明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中悬浮的杂质然后一起沉降下来,所以加入明矾的作用是吸附水中的悬浮杂质而加速其沉降。
(2)操作1的名称是过滤,所需的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯;该操作中玻璃棒的作用是引流,防止液体飞溅出来。
(3)操作2用活性炭能去除异味和一些可溶性杂质,因为活性炭具有吸附性。
(4)操作3能获得蒸馏水,因此该操作的名称是蒸馏,实验时,向蒸馏烧瓶中需要加入少量的沸石,其作用是防止暴沸。
(5)如图2是经过操作2后得到的水样TDS值,根据表中信息可知,净水后的水质概况为纯度一般。
(6)由图示可知,离子交换树脂的作用是将水中的钙、镁离子与钠离子(离子符号为Na+)进行交换,通过生命吸管后,降低了水中钙离子、镁离子的浓度,所以会得到软水,故答案为:Na+;软水。
13.(24-25九年级上·广东广州·期中)I.1783年,拉瓦锡利用下图装置探究水的组成,A杯中的水通过灼热铁管,水蒸气与铁反应生成Fe3O4和一种叫做 “可燃空气” 的气体单质,未反应的水蒸气与生成的“可燃空气”通过冷水中的铜管后用B装置收集。拉瓦锡发现 “可燃空气” 能在氧气中燃烧生成水,从而证明了水的组成。
(1)实验中产生的 “可燃空气” 是 。
(2)将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去 。
(3)实验结论:水是由 组成的。
II.水的电解
(4)B管的气体为 (填化学式),A管与B管气体的体积比为 。电解水的化学方程式为 ,基本反应类型为 。图乙中 a、b、c表示电解水时反应的微观示意图,其正确的顺序是 (填字母)。
【答案】(1)氢气/H2
(2)水蒸气
(3)氢元素和氧元素
(4) O2 2:1 分解反应 bca
【详解】(1)水通过灼热的铁管汽化为水蒸气,水蒸气与灼热的铁反应生成Fe3O4和 “可燃空气” ,化学变化前后元素守恒,则 “可燃空气” 应为氢气;
(2)有水蒸气参加反应,所以生成的氢气中混有水蒸气,将气体通过放在冷水中的铜管,可将水蒸气液化除去;
(3)化学变化前后元素的种类不变,水蒸气与铁高温下反应生成四氧化三铁和氢气,可得出实验结论:水由氢元素和氧元素组成;
(4)由电解水的实验装置可知,A管产生的气体是电源的负极产生的,较多为氢气;B管产生的气体为电源的正极产生的气体较少,是氧气(O2);A管气体与B管气体的体积比为2:1;
电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:;此反应符合一变多的特点,属于分解反应;
水在直流电作用下生成氢气和氧气,微观过程是水分子在通电条件下分裂成氢原子和氧原子,每两个氢原子结合成一个氢分子,大量氢分子聚集形成氢气,每两个氧原子结合成一个氧分子,大量氧分子聚集形成氧气。因此该反应中发生分解的微粒名称是水分子,图乙正确的顺序是bca。
14.(24-25九年级上·广东珠海·期中)小明收集到一瓶浑浊的河水,他要模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水。其实验过程如图所示。
请回答以下问题:
(1)操作①的名称是 ,操作①所需玻璃仪器除玻璃棒外,还包括其 ,其中玻璃棒在该操作中起 作用。操作③的名称是 。
(2)经过操作③以后,小明得到的水是 水(填“软”或“硬”)。
(3)学校有许多饮水台,可取水直接饮用。其中的饮用水处理步骤如图所示:
步骤①中活性炭的作用是 ,步骤③中紫外灯管照射的作用是 。
(4)下列有关水的说法中正确的是 。(多选,填字母序号)
a.水是由氢气和氧气组成的
b.水是由氢元素和氧元素组成的
c.水是由水分子构成的
d.只有通过水的电解才能证明水的组成
【答案】(1) 过滤 烧杯、漏斗 引流 蒸馏
(2)软
(3) 吸附水中色素和异味 杀菌消毒
(4)bc
【详解】(1)过滤是将固体和液体分离的操作,操作后混合物被分离成固体和液体,则操作为过滤,过滤所需的玻璃仪器除玻璃棒外,还包括烧杯和漏斗,其中玻璃棒在该操作中引流,防止液体溅出,故填:过滤;烧杯、漏斗;引流;
(2)蒸馏能除去水中所有杂质,经过操作③蒸馏以后得到纯净的蒸馏水,不含钙镁化合物,为软水;
(3)活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味,在水的净化过程中起吸附作用;步骤③中紫外灯管照射,是利用紫外线在消毒杀菌,故填:吸附水中色素和异味;消毒杀菌。
(4)a.水是纯净物,不含氢气和氧气,选项错误;
b.由水的化学式可知,水是由氢元素和氧元素组成的,选项正确;
c.水是由水分子构成的,选项正确;
d.氢气燃烧生成水,也能证明水是由氢元素和氧元素组成的,选项错误。
故选bc。
15.(24-25九年级上·广东广州·期中)水是生命之源,没有水就没有生命。
(1)图1是实验室净化天然水的流程:
①原理分析:请补充完整图1方框内A、B的空白处:A ;B 。
②操作过程:有同学在过滤时使待滤液液面高于滤纸边缘,造成的后果是 (写出一个即可)。
(2)“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水,主要处理步骤与自来水的净化过程相似,如图2所示:(③中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子、软化水质)。推测④中超滤膜的作用可能是__(填序号)。
A.去除有害菌和部分病毒 B.吸附杂质 C.除去较大的不溶性杂质
(3)自来水厂净水流程中,常用活性炭吸附,下表列出了一定温度和压强下每立方厘米活性炭所能吸附的常见气体的体积。
气体
二氧化碳
氢气
氧气
氮气
氯气
相对分子质量
44
2
32
28
71
被吸附体积/mL
97
4.5
35
11
494
沸点/℃
-78
-252
-183
-196
-34
请找出一条活性炭吸附气体的规律 。
(4)单位体积的不同状态水的微观模型如图3所示:
①图3中A、B、C中代表液态水的是 (填字母序号)。
②从微观角度判断B到C属于物理变化的依据是 。
(5)水在实验室中应用很广泛。请根据图4回答下列问题:
①实验E中反应的符号表达式 ,水的主要作用是 。
②实验F中排水集气法中水的作用是 。
【答案】(1) 沉降 蒸馏 使滤液依然浑浊/没有除去难溶性的杂质
(2)A
(3)气体的相对分子质量越大,越容易被活性炭吸附或气体的沸点越高,越容易被活性炭吸附
(4) A 分子种类没有发生改变
(5) Fe+O2Fe3O4 防止高温生成物炸裂集气瓶 排尽集气瓶内的空气,收集到纯净的气体
【详解】(1)①除去水中的大颗粒难溶性杂质,可通过静置沉降将其分离,即A为沉降,故填沉降;
除去水中的可溶性杂质得到蒸馏水,可选择蒸馏的方法,即B为蒸馏,故填蒸馏。
②过滤时使待滤液液面高于滤纸边缘,造成的后果是浊液沿漏斗与滤纸间的内壁流下,使滤液依然浑浊或没有除去难溶性的杂质,故填使滤液依然浑浊或没有除去难溶性的杂质。
(2)由图可知,过滤膜能够除去水中的难溶性杂质,活性炭能够吸附水中的色素和异味,③中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子、软化水质,则④中超滤膜的作用可能是去除有害菌和部分病毒,故填A。
(3)由图中的气体的相对分子质量和被吸附气体的体积可知,气体的相对分子质量越大,越容易被活性炭吸附,由气体的沸点和被吸附气体的体积可知,气体的沸点越高,越容易被活性炭吸附,故填气体的相对分子质量越大,越容易被活性炭吸附或气体的沸点越高,越容易被活性炭吸附。
(4)①同一种物质,气体中分子的间隔最大,液体次之,固体中的分子的间隔最小,由图可知,图3中A、B、C中代表液态水的是A,故填A。
②从微观角度判断B到C属于物理变化的依据是分子种类没有发生改变,只是分子间的间隔变大,故填分子种类没有发生改变。
(5)①由图可知,实验E中的反应是铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,故反应的符号表达式写为:Fe+O2Fe3O4;
该实验中,水的主要作用是防止高温生成物炸裂集气瓶,故填防止高温生成物炸裂集气瓶。
②实验F中排水集气法中水的作用是排尽集气瓶内的空气,收集到纯净的气体,故填排尽集气瓶内的空气,收集到纯净的气体。
16.(24-25九年级上·广东深圳·期中)水是宝贵的资源,我们要学会从化学视角认识水的组成,了解水的净化,养成保护水资源的意识。
(1)1783年,科学家拉瓦锡利用如图所示装置探究水的组成:将水蒸气通过红热的铁制枪管,在高温条件下,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。该实验涉及到的氧化物的化学式是 ;通过该实验可得出结论:水是由 组成的。
(2)下图为常见的家庭全屋净水方案。
①前置过滤器可以过滤掉 (选填“可溶”或“难溶”)性杂质。实验室中过滤操作时,发现滤液浑浊,可能的原因是 (写一个即可)。
②中央净水机中有含 的结构的活性炭,可除去水中的色素和异味等。
③纯水机中的反渗透膜可允许水分子透过而阻挡所有其他物质通过。通过纯水机得到的“纯水”属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。从物质变化角度分析,该过程是 (选填“物理”或“化学”)变化。
④软水机在水的净化过程中可以有效减少水中含 (写元素符号)元素化合物的浓度。
(3)爱护水资源:下列关于水资源的说法不正确的是_________(可多选,填字母)。
A.农业上改漫灌为喷灌、滴灌
B.倡导工业废水灌溉农田等循环利用水资源措施
C.合理使用农药、化肥以减少水体污染
D.河水经过沉降、过滤和灭菌操作可得到纯净水
【答案】(1) H2O和Fe3O4 氢、氧元素
(2) 难溶 滤纸破损(过滤时漏斗内液面超过滤纸边缘、漏斗下的烧杯或其他实验器材未洗干净) 疏松多孔 纯净物 物理 Ca、Mg
(3)BD
【详解】(1)氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素,所以该实验涉及到的氧化物是水和四氧化三铁,化学式为:H2O和Fe3O4,通过该实验可得出结论:水是由氢和氧元素组成的;
(2)①过滤是将难溶性固体与液体分开的方法,难溶性固体留在过滤器上,所以前置过滤器可以过滤掉难溶性杂质;若在过滤操作中发现滤液浑浊,可能的原因是盛接液体的烧杯不干净、滤纸破损、滤液液面高于滤纸边缘;
②活性炭在起到过滤作用的同时,还能吸附异味等,这是因为活性炭具有疏松多孔的结构;
③纯水机中的反渗透膜可允许水分子透过而阻挡所有其他物质通过,通过纯水机得到的“纯水”中只含有水分子,属于纯净物;此过程中没有生成新物质,属于物理变化;
④硬水是含有较多可溶性钙镁化合物的水,所以软水机在水的净化过程中可以有效减少水中的钙、镁化合物,钙、镁元素的符号为:Ca、Mg;
(3)A、农业上改大水漫灌为喷灌、滴灌,有利于节约水资源,故说法正确;
B、用未经处理的工业废水灌溉农田,会污染土壤,故说法错误;
C、合理使用化肥、农药可减少水体污染,故说法正确;
D、河水经过沉降、过滤和灭菌操作得到的水中仍含有可溶性杂质,属于混合物,而不是纯净的水,故说法错误;
故选BD。
17.(24-25九年级上·广东清远·期中)某中学化学兴趣小组同学收集了一瓶运河水,模拟自来水厂中水的净化过程进行实验,实验流程如下:
(1)操作①是除去水中的一些不溶物,该操作是 。
(2)操作②是吸附,主要目的是为了除去水中的一些有异味的物质和色素,可选用的物质是 。
(3)鉴别硬水和软水方法是在水中加入 ,振荡后观察现象。
(4)节约用水是每个公民的义务,下列用水方式应该提倡的是___________(填字母序号)。
A.用漱口杯接水刷牙 B.不间断地边流水边洗衣
C.用淘米水、洗菜水浇花 D.用喷灌、滴灌的方法浇灌农田和园林
(5)水是宝贵的自然资源,也是制取氢气的原料。如图是电解水的简易装置及微观变化图,请你据图回答问题。
①a试管收集到的气体是 。(填化学式)
②写出电解水的反应符号表达式 。
③为使图2完整准确,请在丙中补充1个 (填“A”或“B”)。
A. B.
由图2得出,化学反应前后 不变, 改变(选填序号)
A.原子种类 B.分子种类 C.原子数目 D.元素种类 E.物质种类
【答案】(1)过滤
(2)活性炭
(3)肥皂水
(4)ACD
(5) H 2 B ACD BE/EB
【详解】(1)操作①是除去水中的一些不溶物,能将固体与液体分离,该操作是过滤;
(2)活性炭具有吸附作用,可以吸附水中的色素和异味,可选用的物质是活性炭;
(3)天然水加入肥皂水搅拌,产生泡沫多的是软水,泡沫少的是硬水,鉴别硬水和软水方法是在水中加入肥皂水,振荡后观察现象;
(4)A、用漱口杯接水刷牙,可以减少水的浪费,节约用水,符合题意;
B、不间断地边流水边洗衣,会造成水资源的浪费,不值得提倡,不符合题意;
C、用淘米水、洗菜水浇花,可以实现水资源的重复利用,节约用水,符合题意;
D、用喷灌、滴灌的方法浇灌农田和园林,喷灌、滴灌可以提高水的利用率,减少浪费,节约用水,符合题意。
故选ACD。
(5)①水通电时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,a试管内产生的气体体积较大,是氢气,化学式为:H2;
②水在通电的条件下分解为氢气和氧气,反应的符号表达式为:;
③根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应前有4个氢原子和2个氧原子,反应后有2个氢原子和2个氧原子,还少2个氢原子,故选B;
由图 2 可以看出,化学反应前后原子种类 、原子数目、元素种类不变,故填ACD;分子种类、物质种类改变,故填BE。
18.(24-25九年级上·广东广州·期中)水是生命之源。在距离地球400多公里的“天宫”,航天员们如何解决用水问题。请根据图文回答。
(1)图1是航天员在“天宫”中生活所需要的水气简易循环系统,请根据图示回答相关问题。
①写出“氧气生成系统”中发生反应的符号(或文字)表达式: 。
②同学们在实验室中仿造“氧气生成系统”做实验,实验中要加入少量NaOH溶液是因为 。
(2)水的净化再利用是天宫资源利用最大化的重要措施。“生命吸管”是一种户外净水装置(如图2),下列说法正确的是_______。
A.超滤膜可以过滤部分颗粒杂质,降低浑浊度
B.抗菌颗粒可以去除细菌
C.通过“生命吸管”可以得到纯净水
D.椰壳活性炭可以消除异味、提升口感,是利用了它的吸附性
(3)日常生活中,当水的硬度大并且担心病菌过多时,可以采取 的方法降低水的硬度并杀灭病菌。但“天宫”中却无法实现,只能通过往水中添加银离子, (写出离子符号)抑制微生物滋生。
【答案】(1) H2OH2+O2/ 增强水的导电性
(2)ABD
(3) 煮沸 Ag+
【详解】(1)①“氧气生成系统”中,电解水生成氢气和氧气,反应的符号表达式为:,文字表达式为:。
②电解水时,向水中加入氢氧化钠,能增强水的导电性。
(2)A、超滤膜能除去部分颗粒杂质,降低浑浊度,该选项说法正确;
B、抗菌颗粒可以去除细菌,该选项说法正确;
C、通过“生命吸管”能除去水中的难溶性杂质、颜色、异味、细菌等,得到的水中仍含有可溶性杂质,属于混合物,该选项说法不正确;
D、活性炭具有吸附性,能除去异味,提升口感,该选项说法正确。
故选ABD。
(3)煮沸能降低水中可溶性钙、镁化合物的含量,能降低水的硬度,且能杀灭病菌;
元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数,数字在前,符号在后,数字为“1”时省略不写,则银离子符号为Ag+。
19.(24-25九年级上·广东清远·期中)水是生命之源,没有水就没生命,联合国确定,每年的3月22日为世界水日,以警示人类面临淡水危机。
Ⅰ.“生命吸管”可直接将污水净化为饮用水,主要处理步骤与自来水的净化过程相似,如图1、图2所示:(③中离子交换树脂的主要作用是去除重金属离子、软化水质)。
(1)①中过滤棉的作用是 ,(填字母。下同)②中活性炭的作用是 ,推测④中超滤膜的作用可能是 。
A.去除有害菌和部分病毒 B.吸附杂质 C.除去较大的不溶性杂质
(2)若无生命吸管,取用河水时,要杀灭病原微生物,生活中常采取 方法。
Ⅱ.从化学角度认识水,如图为电解水实验简易装置图,接通电源观察两电极都有气泡产生。
(3)a管与b管气体体积比为 ,a管得到的气体是 ,可以用 检验。
(4)水的分解过程中,发生变化的微粒是 ,保持不变的微粒是氢原子和 (填具体的微粒名称)。
(5)该装置发生反应的符号表达式为 。
【答案】(1) C B A
(2)煮沸
(3) 2:1 氢气/H2 燃着的木条
(4) 水分子 氧原子
(5)
【详解】(1)①中过滤棉的作用是除去较大的不溶性杂质,故选C;活性炭具有吸附性,可除去异味、色素和杂质,故②中活性炭的作用是吸附杂质,故选B;推测④中超滤膜的作用可能是去除有害菌和部分病毒,故选A;
(2)要降低水的硬度和杀灭病原微生物,生活中常采取煮沸方法,煮沸可以利用高温杀菌,并且可以将钙镁离子部分转化成水垢析出从而降低水的硬度。
(3)电解水时,正氧负氢,氢二氧一,所以a管与b管气体体积比为2:1,a管气体较多,得到的气体是氢气,可以用燃着的木条检验,若气体燃烧起来,则该气体是氢气;
(4)在化学变化中,分子可分,原子不可分,所以水的分解过程中,发生变化的微粒是水分子,保持不变的微粒是氢原子和氧原子;
(5)电解水生成氢气和氧气,反应的符号表达式为:。
20.(24-25九年级上·广东广州·期中)某研究小组同学以水为主题,进行以下两个主题的研究:
Ⅰ.水的净化:图1是自来水厂“净水过程的主要操作流程图:
(1)图1中自来水厂使用的净水方法有 (填字母)。
A.煮沸 B.吸附 C.蒸馏 D.过滤 E.沉淀
(2)现要过滤一瓶浑浊的河水,除要用到铁架台(带铁圈)、玻璃棒、烧杯外,还需要的仪器是 ;过滤后得到的液体仍然浑浊,导致这样结果的原因可能是 (写一点即可)。
(3)为了判断净化后的水是硬水还是软水,可加 进行检验。硬水给生活和生产带来很多麻烦,生活中可通过 的方法使硬水软化。
Ⅱ.水的变化。请根据图2、图3回答问题。
(4)图2是水在催化剂和光照下产生氢气。利用氢气作为复能源汽车动力的示意图,此图中水分解的文字(或符号)表达式为 。
(5)图3中A为 (填“正极”或“负极”)。如图所示为水电解的微观过程,在此过程中不能再分的粒子是 (填粒子名称),微粒运动变化的先后顺序是 (填字母)。
A.①②③⑤ B.①②⑤④ C.①②⑤③ D.①④③②
【答案】(1)BDE
(2) 漏斗 滤纸破损(或漏斗内液面高于滤纸边缘)
(3) 肥皂水 煮沸
(4)水氢气+氧气(或H2OH2+O2)
(5) 负极 氢原子、氧原子 C
【详解】(1)自来水厂生产自来水时,使用的净水方法有沉淀、过滤、吸附。故填:BDE。
(2)过滤时除要用到铁架台(带铁圈)、玻璃棒、烧杯外,还需要的仪器是漏斗,过滤后得到的液体仍然浑浊,导致这样结果的原因可能是滤纸破损或漏斗内液面高于滤纸边缘。
(3)检验水样是硬水还是软水,可用的物质是肥皂水,其中产生泡沫较少的是硬水,泡沫较多的是软水;生活中把硬水转变成软水的方法是煮沸。
(4)水在光照和催化剂下分解生成氢气和氧气,文字表达式为:水氢气+氧气,符号表达式为:H2OH2+O2。
(5)图3中a的气体体积较大,所以A是负极,在化学反应中无法再分的是原子,所以在电解水中不能再分的粒子是氢原子、氧原子,水电解微粒运动变化的先后顺序是:水分子分解成氢原子和氧原子,氢原子和氢原子结合成氢分子,氧原子和氧原子结合成氧分子,顺序是①②⑤③,故选C。
21.(24-25九年级上·广东·期中)含磷废水会使水体富营养化。为除去废水中的磷,某小组开展下列研究。
【实验1】制备吸附剂:将桑枝木炭中加入Fe2(SO4)3溶液,浸泡后再加入NaOH溶液,调节溶液的pH,经系列操作制得吸附剂A和吸附剂B。
(1)Fe2(SO4)3的化学名称读作 。
(2)Fe2(SO4)3溶液和NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀和Na2SO4溶液,该反应的化学方程式为 。
【实验2】研究吸附剂的性能:为比较两种吸附剂的除磷性能,25℃时,分别取含磷浓度为7.5 mg·g-1的两份等量含磷废水,将废水的pH均调至6,用两种吸附剂进行控制单一变量实验,结果如下表(吸附量是指每克吸附剂吸附的废水中磷元素的质量)。
实验编号
实验条件
实验结果
吸附剂
吸附剂质量/g
废水的pH
吸附时间/min
吸附率/%
吸附量/(mg·g-1)
①
A
0.2
6
x
75.7
1.42
②
B
y
6
260
98.1
1.84
(3)上表中,x= ,y= 。
【实验3】为研究废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响,设计实验方案。
(4)请用文字表述该实验方案 。
研究吸附剂的应用:含磷废水的净化处理过程如下图所示。
(5)①从实验2数据判断,“吸附剂X”应选择吸附剂 (填“A”或“B”),除磷效果较好。
②从以上净水过程可以归纳出混合物分离的一般思路和方法是 (将序号排序)。
a.分析混合物成分 b.找到分离方法 c.寻找成分性质差异
【答案】(1)硫酸铁
(2)
(3) 260 0.2
(4)25℃时,分别取含磷浓度为7.5 mg·g-1的两份等量含磷废水,都加入0.2g吸附剂A,将废水的pH调成不同值,测定吸附时间为260min时磷元素的吸附量、吸附率(合理即可)
(5) B acb
【详解】(1)化合物中元素正负化合价之和为零,Fe2(SO4)3中显-2价,设Fe的化合价为x,则,解得x=+3,说明Fe2(SO4)3由、构成,根据“顺写反读”的规则,Fe2(SO4)3读作硫酸铁。
(2)Fe2(SO4)3溶液和NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀和Na2SO4溶液,该反应的化学方程式为:。
(3)对比实验需要控制单一变量,实验目的是比较两种吸附剂的除磷性能,则实验变量是吸附剂种类,其它实验条件应保持一致,实验②中吸附时间为260min,则x=260;实验①中吸附剂质量为0.2g,则y=0.2。
(4)为研究废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响,则实验变量是废水的pH,实验方案可以是:25℃时,分别取含磷浓度为7.5 mg·g-1的两份等量含磷废水,都加入0.2g吸附剂A,将废水的pH调成不同值,测定吸附时间为260min时磷元素的吸附量、吸附率。
(5)①从实验2数据判断,相同条件下,吸附剂B的吸附率较高,说明吸附剂B的除磷性能较好,则“吸附剂X”应选择吸附剂B。
②从以上净水过程可以归纳出混合物分离的一般思路和方法是:分析混合物成分→寻找成分性质差异→找到分离方法,故填:acb。
22.(24-25九年级上·广东惠州·期中)2024年3月22-28日是第三十七届中国水周,今年的主题是“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。水是宝贵的自然资源,对人类生活和工农业生产都具有重要意义。自来水厂净水过程的主要操作流程如图:
(1)操作X是 ,需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 ,操作过程中漏斗内的液面应 (填“高于”或“低于”)滤纸。
(2)试剂A是活性炭,主要作用是 。
(3)为合理利用水资源,我们中学生在生活中可以做到 。
(4)电解水实验可用来确定水的组成(装置如图所示)。
①A是电源的 (填“正极”或“负极”),实验产生氢气和氧气的体积比为 。
②电解水反应的文字或符号表达式为: 。
③切断电源后,用燃着的木条检验D中产生的气体发现气体可以燃烧,点燃该气体前应验纯,验纯时用拇指堵住集满氢气的试管口,试管口应朝 ,靠近火源,移开拇指,若发出尖锐爆鸣声表明气体不纯,声音很小则表示气体较纯。
④电解水实验可以说明水是由 组成的。
【答案】(1) 过滤 玻璃棒 低于
(2)吸附色素和异味
(3)用洗脸水冲马桶(合理即可)
(4) 正极 2:1 / 下 氢元素和氧元素
【详解】(1)根据流程图可知,操作X是将固液进行分离,则该操作为过滤,过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,操作过程中漏斗内的液面应低于滤纸,故填:过滤;玻璃棒;低于;
(2)活性炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,能够吸附色素和异味,故填:吸附色素和异味;
(3)为合理利用水资源,我们中学生在生活中可以做到用洗脸水冲马桶、用洗菜水浇花等,故填:用洗脸水冲马桶(合理即可);
(4)①根据电解水“正氧负氢,氢二氧一”,C中生成的气体较少,生成的是氧气,则C试管与电源的正极相连,实验产生氢气和氧气的体积比为2:1,故填:正极;2:1;
②水在通电的条件下生成氢气和氧气,反应的文字表达式为,反应的符号表达式为,故填:或者;
③D试管中生成的是氢气,点燃氢气前需要验纯,验纯时用拇指堵住集满氢气的试管口,试管口应朝小(氢气的密度小于空气),靠近火源,移开拇指,若发出尖锐爆鸣声表明气体不纯,声音很小则表示气体较纯,故填:下;
④水在通电的条件下生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,则证明水是由氢元素和氧元素组成的,故填:氢元素和氧元素。
23.(24-25九年级上·广东肇庆·期中)小明在实验室模拟自来水厂的净水过程,实验流程如图所示:
(1)明矾的作用是 ,操作①的名称是 ,生活中常通过 的方法来降低水的硬度。
(2)如图(A)中出现的错误是 (写一个)。图(B)中颗粒状活性炭的作用是 。
(3)小明同学又设计了如图(C)所示的实验来探究水的组成,其中如图是电解水的实验装置。
①图(C)中玻璃管a和玻璃管b得到气体的体积比约为 。
②写出图(C)中反应的文字表达式: ,该反应属于 (填反应的基本类型)。
③由以上实验探究可以得到的有关水的组成的结论是 。
【答案】(1) 吸附水中的悬浮杂质,使其沉降 过滤 煮沸
(2) 缺少玻璃棒进行引流、漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁 吸附水中的色素和异味
(3) 2:1 分解反应 水是由氢元素和氧元素组成的
【详解】(1)明矾的作用是吸附水中的悬浮杂质,使其沉降;
操作①是分离固液的过滤操作;
生活中常通过煮沸的方法来降低水的硬度;
(2)图(A)过滤操作中出现的错误是:缺少玻璃棒进行引流、漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁;
图(B)中颗粒状活性炭的作用是吸附水中的色素及异味;
(3)①电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,则图(C)中玻璃管a和玻璃管b得到的气体分别是氢气、氧气,其体积比约为2:1;
②水在通电条件下分解生成氢气和氧气,文字表达式为;该反应符合“一变多”的特点,属于基本反应类型中的分解反应;
③由以上实验探究可以得到的有关水的组成的结论是:水是由氢元素和氧元素组成的。
24.(24-25九年级上·广东东莞·期中)运用化学知识,开展科学探究。
I.水是一种重要的资源,保护水资源,人人有责。根据所学知识,回答下列问题:
(1)图1的实验说明,水是由 组成的,该反应的符号表达式为 。B管收集到的气体是 。
(2)图2微粒变化按照顺序①②③是电解水的微观实质,其中①和③中属于混合物的是 。
II.小李收集到一瓶浑浊的东江河水,并在实验室模拟自来水厂的净水过程,其实验过程如图所示:
(3)A是一种常见的混凝剂,其名称是 。
(4)操作①的名称是 ,进行该操作时用到铁架台、玻璃棒、烧杯、 等仪器,其中玻璃棒的作用是 ,若经过操作①得到的液体C仍然浑浊,其原因可能是 。(填字母序号)。
a.漏斗内的滤纸破损
b.漏斗下端未紧靠烧杯内壁
c.漏斗内液面高于滤纸边缘
【答案】(1) 氢元素和氧元素 H2OH2+O2 氢气/H2
(2)③
(3)明矾
(4) 过滤 漏斗 引流 ac
【详解】(1)水通电分解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则说明水是由氢元素和氧元素组成的,符号表达式为H2OH2+O2;B管与负极相连,收集的为氢气;
(2)①只有一种分子,属于纯净物;③中含有两种分子,属于混合物;
(3)A是一种常见的混凝剂,其名称是明矾,明矾溶于水形成的胶状物具有吸附性,可吸附悬浮杂质并加速其沉降;
(4)操作①可分离固体和液体,名称是过滤,进行该操作时用到铁架台、玻璃棒、烧杯、漏斗等仪器,其中玻璃棒的作用是引流;
a、漏斗内的滤纸破损,会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊,符合题意;
b、漏斗下端未紧靠烧杯内壁,会导致滤液溅出,不会导致滤液浑浊,不符合题意;
c、漏斗内液面高于滤纸边缘,会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊,符合题意;
故选ac。
地 城
考点03
水的组成
1.(24-25九年级上·广东东莞·期中)下列实验均与水有关,其相应的描述正确的是( )
A.防止瓶底炸裂 B.证明水的组成
C.净化后可得纯水 D.蒸馏后水分子发生改变
【答案】B
【详解】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫有害气体,集气瓶底部放少量水,用于吸收有害的二氧化硫,防止污染空气,错误;
B、水在通电的条件下生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,证明水由氢元素和氧元素组成,正确;
C、通过活性炭层只能吸附水中的颜色和异味,水中还有很多可溶性杂质,不能得到纯水,错误;
D、水的蒸馏实验中液态水变成气态水,没有生成新物质,属于物理变化,水分子本身没有发生改变,错误。
故选:B。
2.(24-25九年级上·广东东莞·期中)如图是教材中的两个实验,下列有关说法错误的是( )
A.实验①中可观察到烧杯内壁出现水雾
B.实验②中a、b两管上方产生气体的体积比约为2:1
C.两个实验中发生的反应都是分解反应
D.两个实验均可证明水的组成
【答案】C
【详解】A、氢气燃烧生成水蒸气,水蒸气遇冷会凝结成小水滴,因此实验①中可观察到烧杯内壁出现水雾,A选项正确;
B、电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氧气与氢气的体积比为1∶2。实验②中a管与电源负极相连,则a管产生的气体是氢气,b管产生的气体是氧气,a、b两管上方产生气体的体积比约为2∶1,B选项正确;
C、分解反应由一种物质反应生成两种或两种以上物质。氢气燃烧生成水,文字表达式为:,不属于分解反应;电解水生成氢气和氧气,文字表达式为:,属于分解反应,C选项错误;
D、氢气和氧气分别由氢元素和氧元素组成,氢气在氧气中燃烧生成水,电解水生成氢气和氧气,都能说明水是由氢元素和氧元素组成的,D选项正确。
故选:C。
3.(24-25九年级上·广东肇庆·期中)除了电解水之外,下列实验能证明水的组成的是( )
A.氢气燃烧,生成水 B.蜡烛燃烧,生成水
C.水受热变成水蒸气,体积变大 D.水受热变成水蒸气,质量不变
【答案】A
【详解】A、氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成,符合题意;
B、蜡烛和氧气在点燃的条件下反应生成水,蜡烛的组成元素未知,无法证明水的组成,不符合题意;
C、水受热变成水蒸气,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,无法证明水的组成,不符合题意;
D、水受热变成水蒸气,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,无法证明水的组成,不符合题意。
故选A。
4.(24-25九年级上·广东深圳·期中)下列实验的设计错误的是( )
A
B
C
D
测定空气中氧气含量
研究水的组成
验证分子在不断运动
探究温度对分子运动快慢的影响
【答案】C
【详解】A、足量红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,生成五氧化二磷固体,集气瓶中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入集气瓶中,进入集气瓶中的水的体积即为消耗氧气的体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量,故正确;
B、水通电分解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由与氧元素组成的,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则说明水是由氢元素和氧元素组成的,故正确;
C、图示烧杯A中浓氨水挥发出来的氨分子无法运动到烧杯B中,酚酞溶液不会变红,无法验证分子在不断运动,故错误;
D、图示,除了温度不同外,其它条件均相同,根据变红色的速率快慢,可探究温度对分子运动快慢的影响,故正确;
故选C。
5.(24-25九年级上·广东深圳·期中)下列实验设计不能达到实验目的的是( )
实验设计
实验目的
A.验证质量守恒定律
B.探究水沸腾时物理变化
C.探究水的组成
D.探究石蜡中含有氢元素
【答案】A
【详解】A、盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳会逸散到空气中,则天平会不平衡,不能验证质量守恒定律,该设计不能达到实验目的;
B、玻璃片上有水雾,说明水沸腾过程中没有新物质生成,属于物理变化,该设计能达到实验目的;
C、电解水生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据反应前后元素种类不变,则说明水是由氢、氧元素组成,该设计能达到实验目的;
D、干冷烧杯内壁有水雾出现,则说明石蜡燃烧生成水,根据反应前后元素种类不变,则说明水中含有氢元素,该设计能达到实验目的。
故选A。
6.(24-25九年级上·广东广州·期中)某化学小组为探究水的组成,做如图所示实验。下列说法错误的是
A.实验1点燃氢气前要先验纯,验纯时若发出尖锐爆鸣声,说明氢气不纯
B.实验2反应可表示为水氢气+氧气
C.实验2乙中气体能使带火星的木条复燃,证明水中含有氧元素
D.实验1不能验证水的组成,实验2能验证水的组成
【答案】D
【详解】A、点燃氢气验纯时,发出尖锐爆鸣声,说明气体不纯,故说法正确;
B、实验2中水在通电条件下分解生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:水氢气+氧气,故说法正确;
C、实验2乙中气体能使带火星的木条复燃,说明该气体是氧气,氧气只含氧元素,根据质量守恒定律,化学变化前后元素的种类不变,证明水中含有氧元素,故说法正确;
D、实验1中氢气燃烧生成水,氢气只含氢元素、氧气只含氧元素,可知水是由氢元素、氧元素组成的;实验2中水在通电条件下分解生成氢气和氧气,氢气只含氢元素、氧气只含氧元素,可知水是由氢元素、氧元素组成的,因此两个实验都能验证水的组成,故说法错误。
故选D。
7.(24-25九年级上·广东茂名·期中)为探究水的组成及变化,兴趣小组同学利用如图装置进行电解水实验,先在电解水器玻璃管里加满水,再接通直流电源。
【实验现象】
(1)通电后,甲玻璃管中气泡首先出现的位置在 (选填“a”、“b”或“c”)处。甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为 。
(2)切断电源后,打开乙处活塞,将燃着的木条放在乙玻璃管尖嘴口,观察到的现象是 。
【实验结论】
(3)本实验得出的结论是 。
(4)反应的符号表达式是 。
【实验改进】
(5)电解纯水速率较慢,实验时常在水中加入增强导电性,本身不参与反应。为探究不同电压和不同浓度溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生氢气所需时间如图所示。由图可知,上述实验中,电解水速率最快的条件是:溶液浓度为 (选填“5%”或“10%”)、电压为 (选填“”、“”或“”)。
【反思评价】同学们不但探究了水的组成,得出正确结论,还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会!
【答案】(1) c 1:2
(2)气体燃烧,生成淡蓝色火焰
(3)水是由氢元素和氧元素组成
(4)
(5) 10% 12V
【详解】(1)由于c与电极相连,则c处首先出现气泡;电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,且生成的氧气和氢气的体积比为1:2,甲与电源正极相连,则收集的气体为氧气,乙收集的气体为氢气,则甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约1:2,故填:c;1:2。
(2) 氢气具有可燃性,则打开乙处活塞,将燃着的木条放在乙玻璃管尖嘴口,会观察到气体燃烧,产生淡蓝色火焰,故填:气体燃烧,生成淡蓝色火焰。
(3) 氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据反应前后元素种类不变,则水是由氢、氧元素组成,故填:水是由氢元素和氧元素组成。
(4) 电解水生成氢气和氧气,反应的符号表达式为:,故填:。
(5)由图可知,氢氧化钠浓度为10%、电压为12V时,反应时间最短,则反应速率最快,故填:10%;12V。
8.(24-25九年级上·广东湛江·期中)某兴趣小组的同学对水的组成进行了实验探究。
【提出问题】水是由什么组成的?
【查阅资料】通过电解水和点燃氢气证明燃烧产物的方法均可证明水的组成。
【设计实验】兴趣小组的同学设计了如图所示的实验来探究水的组成,其中图甲是电解水的实验装置,图乙实验是将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量碱石灰(可吸收水分从而干燥气体)的仪器c,并在导管口d处将气体点燃,然后把盛有冷水的烧杯置于如图乙所示的位置。
(1)图甲中玻璃管b和玻璃管a得到气体的体积比为 ;检验b管中产物的方法是 。
(2)图乙所示的实验过程中可以观察到的实验现象:导管口d处 ;烧杯底部有 。
(3)写出实验甲中反应的化学方程式 ;该反应属于 (填反应的基本类型)反应。
(4)由以上探究可以得到的有关水的组成的结论是 。
(5)通过实验乙,可以得出氢气具有的化学性质是: ,保持这种性质的微粒是 (填微粒符号)。
【答案】(1) 1:2 将带火星的木条放在b管尖嘴处,打开活塞,带火星的木条复燃,说明是氧气
(2) 发出淡蓝色火焰 水雾出现
(3) 分解
(4)水是由氢元素和氧元素组成
(5) 可燃性 H2
【详解】(1)在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,玻璃管a与负极相连,产生的是氢气,玻璃管b与正极相连,产生的是氧气,故图甲中玻璃管b和玻璃管a得到气体的体积比为:1:2;
玻璃管b中产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,故检验b管中产物的方法是:将带火星的木条放在b管尖嘴处,打开活塞,带火星的木条复燃,说明是氧气;
(2)图乙实验中,氢气燃烧生成水,故导管口d处发出淡蓝色火焰,烧杯底部有水雾出现;
(3)实验甲中反应为水通电分解生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(4)电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成;
(5)实验乙中氢气燃烧生成水,说明氢气具有的化学性质是:可燃性;
氢气由氢分子构成,氢分子是保持氢气化学性质的最小粒子,分子用化学式表示,故填:H2。
9.(24-25九年级上·广东·期中)水是生命之源。某兴趣小组以“水”为主题开展如下探究。
(1)图1中微滤膜和超滤膜的作用类似于 操作(填基本操作名称)中的 (填实验用品)。硬水经过超滤膜后 (填“能”或“不能”)得到软水。
(2)认识水的电解:
①用图2装置电解水的反应为 (填化学方程式),a、b两管中所得气体的质量比约为 (填最简整数比)。
②加入碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠等都可以提高水的电解效率。
某同学分别取等浓度的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液,在相同条件下进行实验,产生氢气的速率如右图所示。由此可知,在相同条件下,加入 (填化学式),产生氢气的速率最大。
(3)利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径,某种光分解水的循环反应过程如图所示。
①反应Ⅰ中部分Fe3O4被转化为FeO,转化Ⅰ过程中导致固体所含铁元素的质量分数 (填“升高”或“降低”)。
②写出反应Ⅱ的化学方程式 。
③该循环过程中需不断添加的物质是 。
【答案】(1) 过滤 滤纸 不能
(2) 8:1
(3) 升高 水
【详解】(1)图1中微滤膜和超滤膜的作用类似于过滤操作中的滤纸;
由图1可知,硬水经过超滤膜后得到的水中仍含有可溶性离子,因此不能得到软水;
(2)①水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为;电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,则a、b两管中所得气体分别是氧气、氢气,根据化学方程式,则a、b两管中所得气体的质量比为;
②由图可知,在相同条件下,加入,产生氢气的速率最大;
(3)①由图可知,反应Ⅰ中部分被转化为FeO,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类及质量不变,则铁元素的质量在反应前后的质量不变,而四氧化三铁中铁元素的质量分数小于氧化亚铁中铁元素的质量分数,则转化Ⅰ过程中导致固体所含铁元素的质量分数升高;
②由图可知,反应Ⅱ为水与氧化亚铁在太阳能作用下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为;
③由图可知,该循环过程中需不断添加的物质是水。
10.(24-25九年级上·广东茂名·期中)Ⅰ.小明同学去白云山游玩时,用瓶子装了一些山下的泉水带回实验室,在老师的指导下按如图所示流程进行实验,制取蒸馏水,请回答下列问题:
(1)进行过滤操作时,下列做法错误的是_______(填序号)。
A.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
B.漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁
C.滤纸的边缘要低于漏斗口
D.液面不要低于滤纸边缘
(2)向滤液中加入消毒剂,发生了 (填“化学”或“物理”)变化。
(3)在制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片,其作用是 。
(4)常用的净水方法有吸附、沉降、过滤、蒸馏等,其中净水程度最高的是 (填名称),该净水方法利用了物质之间的 不同。
Ⅱ.小明同学进一步探究Ⅰ中所得到的蒸馏水的组成,用到如下图所示的装置。
(5)电源的B为 极(填“正”或“负”);
(6)实验结束时产生的气体的体积比是 ;
(7)根据以上事实可知,水是由 组成;
(8)写出该反应的文字表达式 。
【答案】(1)D
(2)化学
(3)防止加热时出现暴沸
(4) 蒸馏 沸点
(5)正
(6)2:1
(7)氢元素、氧元素
(8)
【详解】(1)A、玻璃棒要靠在三层滤纸的一边,防止滤纸破损,故选项说法正确;
B、漏斗下端的管口要紧靠烧杯的内壁,防止液体溅出,故选项说法正确;
C、滤纸的边缘要低于漏斗口,故选项说法正确;
D、液面要低于滤纸边缘,故选项说法错误;
故选:D;
(2)向滤液中加入消毒剂的过程中有新物质生成,发生了化学变化;
(3)在制取蒸馏水的过程中,在水中要放碎瓷片,其作用是防止加热时出现暴沸现象;
(4)常用的净水方法有吸附、沉降、过滤、蒸馏等,其中净水程度最高的是蒸馏,因为蒸馏可以除去水中的所有杂质,该净水方法利用了物质之间的沸点不同;
(5)由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知,试管乙产生气体较少,则与试管乙相连的电源的B为正极;
(6)由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知,试管甲产生气体较多,为氢气,试管乙产生气体较少,为氢气,则实验结束时产生的气体的体积比是V甲:V乙=2:1;
(7)电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,化学反应前后元素的种类不变,则水是由氢元素、氧元素组成的;
(8)水在通电条件下生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:。
11.(24-25九年级上·广东茂名·期中)水是人及一切生物生存所必需的,小刚收集到一瓶浑浊的长江水,他要模拟自来水厂的净水过程,其实验过程如图所示:
请你回答下列关于水的净化和水的电解的相关问题:
(1)操作①的名称为 ,主要是除去 杂质(填“可溶性”或“不溶性”),该操作中用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯和 。
(2)操作②主要是除去一些异味和色素,应选用的物质是 。
(3)小刚用加入 的方法检验出净化后的 D 是硬水,日常生活中常常用 方法将硬水软化,后使用操作③进行消毒杀菌,在消毒过程中发生的变化是 变化(填“物理”或“化学”)。
(4)如图是电解水的实验,该实验中,与正极相连的试管里产生的气体是 ,该反应的化学反应方程式 ;基本反应类型为 反应。实验时,常向水中加入少量氢氧化钠或硫酸,目的是 。
【答案】(1) 过滤 不溶性 玻璃棒
(2)活性炭
(3) 肥皂水 煮沸 化学
(4) 氧气 2H2O2H2↑+O2↑ 分解 增加导电性
【详解】(1)固液分离操作是过滤,主要除去不容性杂质,过滤用到玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,故填:过滤;不溶性;玻璃棒。
(2)活性炭具有吸附性,可除去一些异味和色素,故填:活性炭。
(3)硬水加肥皂水泡沫少,浮渣多,小刚用加入肥皂水的方法检验出净化后的 D 是硬水,日常生活中常常用煮沸方法将硬水软化,后使用操作③进行消毒杀菌,在消毒过程中生成新物质,发生的变化是化学变化,故填:肥皂水;煮沸;化学。
(4)电解水正氧负氢,氢二氧一,故与正极相连的试管里产生的气体是氧气,该反应的化学反应方程式;2H2O2H2↑+O2↑,反应符合一变多的特点,基本反应类型为分解反应,实验时常向水中加入少量氢氧化钠或硫酸,目的是增强导电性,故填:氧气;2H2O2H2↑+O2↑;分解;增加导电性。
12.(23-24九年级上·广东湛江·期中)我校化学兴趣小组进行了一系列实验,请按要求填空。
(1)第一组收集了一瓶浑浊的河水,进行水的净化实验,其实验流程如图所示。
(1)①操作1的名称是 ,需要使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 ,玻璃棒的作用是 。
②操作2主要除去色素和异味,选用的试剂C是 。
③最终收集到的“净化水”要通过 操作才可以除去所有杂质。
(2)第二组用如上图所示装置进行电解水实验。
①水中加入少量硫酸钠的作用是 ,B管产生的气体是 ,A、B管产生的气体点燃后发生反应的文字表达式为 。
②第二组得出的结论是:水是由 组成的。
【答案】(1) 过滤 漏斗 引流 活性炭 蒸馏
(2) 增强导电性 氢气/H2 水 氢气+氧气 氢元素和氧元素
【详解】(1)①操作1可以将固体和液体进行分离,其操作的名称是过滤;操作需要使用的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗,其中玻璃棒的作用是引流,防止液体洒出;
②活性炭具有吸附性,能吸附色素和异味,所以选用的试剂C是活性炭;
③净化水的方法中,净化程度最高的是蒸馏,所以最终收集到的“净化水”要通过蒸馏操作才可以除去所有杂质;
(2)①水通电分解生成氢气和氧气,水的导电性很弱,硫酸钠在水中能离解可自由移动的钠离子和硫酸根离子,水中加入少量硫酸钠的作用是增强导电性;水通电时,负极产生氢气,正极产生氧气,体积比为2:1,B管与电源负极相连,收集到的气体较多,是氢气;氢气和氧气在点燃的条件下生成水,反应的符号表达式为:水 氢气+氧气;
②水通电分解生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,可得出水是由氢元素和氧元素组成的结论。
13.(24-25九年级上·广东云浮·期中)水是生命之源、万物之基。兴趣小组围绕水展开相关的探究活动。
(1)认识水
ⅰ.微观角度:构成水的粒子是 (填名称)。
ⅱ.应用角度:
图1是细铁丝在氧气中燃烧的实验示意图,集气瓶中放少量水的目的是 。
图2是测定空气中氧气含量的实验示意图,在集气瓶内装少量水,水面上方空间均分为5等份,若装置气密性良好,最终集气瓶内水面大约上升至刻度 处。
(2) 。
(3)兴趣小组用如图所示的装置进行水的组成探究:
ⅰ.接通直流电源后电极上出现气泡,并汇集到玻璃管上端。
a管中产生的气体是 ;用燃着的木条检验b管中产生的气体,观察到的现象是 。
ⅱ.该反应的符号表达式为: 。
ⅲ.通过该实验可以得出的结论是 。
【答案】(1) 水分子 防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底 1
(2) ③ 地下水经过了土壤、砂石等的过滤
(3) 氢气/H2 燃着的木条燃烧更旺 水是由氢元素和氧元素组成的
【详解】(1)ⅰ.微观角度:构成水的粒子是水分子;
ⅱ.图1是细铁丝在氧气中燃烧的实验示意图,集气瓶中放少量水的目的是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶底;
图2是测定空气中氧气含量的实验示意图,在集气瓶内装少量水,水面上方空间均分为5等份,红磷燃烧消耗氧气,氧气约占空气体积的五分之一,若装置气密性良好,最终集气瓶内水面大约上升至刻刻度1处;
(2)步骤①的网格净水原理类似于步骤③,均可除去难溶性杂质;
地下水中的细菌和颗粒等杂质比湖水、河水等地表水中的少,可能原因为地下水经过了土壤、砂石等的过滤;
(3)ⅰ.接通直流电源后电极上出现气泡,并汇集到玻璃管上端。
a管中与负极相连,产生的气体是氢气;b管与正极相连,产生的气体是氧气,氧气具有助燃性,用燃着的木条检验b管中产生的气体,观察到的现象是燃着的木条燃烧更旺;
ⅱ.水通电分解生成氢气和氧气,符号表达式为:;
ⅲ.水通电分解生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则说明水是由氢元素和氧元素组成的。
14.(24-25九年级上·广东深圳·期中)兴趣小组的同学发现各地都设有饮用水源保护区,同学们对饮用水源保护区内的水污染现状及处理方法、自来水厂净水流程和水的电解及利用活动等展开了如下项目化学习。
任务一:调查水污染现状及处理方法
(1)污水处理的部分流程如图1所示,污水通过“格栅”可去除较大的悬浮物、漂浮物。相当于基本实验操作中的 ,该操作中玻璃棒的作用为 。
任务二:参观自来水厂净水流程如图2所示
(2)活性炭吸附池中活性炭的作用是: 。
任务三: 水的电解及利用
请回答下列问题:
(3))图3是电解水实验装置。在实验过程中,正极与负极产生的气体体积比为 ,水在通电条件下反应的文字表达式为 。
(4)图4过程②中, 在催化剂作用下可将氢气和二氧化碳转化为甲醇和水,能延缓温室效应,请写出过程②的文字表达式 。
(5)一定条件下,合成甲醇的反应在有、无分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示。由图可知,为提高甲醇的产率,合成甲醇应选择的最佳条件为 。
【答案】(1) 过滤 引流
(2)吸附水中的色素和异味
(3) 1:2
(4)
(5)温度为210℃、有分子筛膜
【详解】(1)过滤可以分离难溶性固体和液体,污水通过“格栅”可去除较大的悬浮物、漂浮物。相当于基本实验操作中的过滤;该操作中玻璃棒的作用是引流;
(2)活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可吸附水中的色素和异味;
(3)电解水实验中,根据“正氧负氢、氧一氢二”,则在实验过程中,正极产生氧气,负极产生氢气,正极与负极产生的气体体积比为1:2,水在通电条件下生成氢气和氧气,该反应的文字表达式为;。
(4)图4过程②中, 在催化剂作用下可将氢气和二氧化碳转化为甲醇和水,文字表达式为;
(5)由图可知,合成甲醇应选择的最佳条件为:温度为210℃、有分子筛膜,因为该条件下,合成甲醇的产率最高。
15.(24-25九年级上·广东惠州·期中)水是生命活动不可缺少的物质。请回答相关的问题。
Ⅰ、探究水的组成实验
(1)为证明水不是由“水元素”组成的,1785年,拉瓦锡在高温的条件下,用水蒸气与红热的铁反应,将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图1所示。该反应的符号表达式为 。
(2)电解水实验的简易装置如图2所示,b中收集到的气体是 (填化学式);电解水的符号表达式为 ,属于 (填基本反应类型):从微观角度看,电解水时,水分解过程中发生改变的是 。
Ⅱ、水的净化
小刚收集到一瓶浑浊的河水,他要模拟自来水厂的净水过程,最终制成蒸馏水。其实验过程如图所示,请回答下列问题:
(3)自来水厂常用明矾作混凝剂,明矾[]能作絮凝剂,是因为明矾溶于水后生成具有吸附作用的胶状物氢氧化铝,则 ,氢氧化铝的化学式为 。
(4)操作①的名称是 ,该操作要用到玻璃仪器有漏斗, ,若经过操作①后,所得液体C中仍有浑浊,其原因可能是 (选填字母)。
a.漏斗内的滤纸有破损
b.漏斗下端未紧靠烧杯内壁
c.漏斗内液面高于滤纸的边缘
(5)操作2是吸附。主要除去液体C中一些异味和色素,可选用的物质是 。
【答案】(1)
(2) O2 分解反应 水分子
(3) 2 Al(OH)3
(4) 过滤 烧杯、玻璃棒 ac
(5)活性炭
【详解】(1)水蒸气与铁在高温下反应生成四氧化三铁与氢气,反应的符号表达式为:;
(2)电解水实验,与正极连接的一端所产生的气体是氧气,与负极连接的一端所产生的气体为是氢气,产生的氧气和氢气体积比约为1:2,b试管与电源的正极连接,、则b试管中气体为O2;水通电后分解产生氢气与氧气,反应的符号表达式为:,该反应中反应物为一种物质,生成物为两种物质,则反应属于分解反应;分子是保持物质化学性质的最小微粒,水由水分子构成,则该反应中水分子发生变化;
(3)中钾元素显+1价,铝元素显+3价,硫酸根离子显-2价,根据化合物中元素的正负化合价为0,则有:(+1)+(+3)+(-2)×m=0,m=2;
氢氧化铝中铝元素显+3价,氢氧根离子显-1价,化学式为:Al(OH)3;
(4)操作①可分离固体和液体,名称是过滤,进行该操作时用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗等仪器;
a、漏斗内的滤纸破损,会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯,从而使得滤液浑浊,符合题意;
b、漏斗下端未紧靠烧杯内壁,会导致滤液溅出,不会导致滤液浑浊,不符合题意;
c、漏斗内液面高于滤纸边缘,会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下,该操作会使滤液仍然浑浊,符合题意,故选ac;
(5)活性炭具有吸附性,能吸附水中的色素和异味,可选用的物质是活性炭。
16.(24-25九年级上·广东广州·期中)某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
【任务一】认识水的蒸发
(1)如图是两杯等体积的水在不同温度下蒸发时发生变化的微观示意图(两图圈内所指空气体积相同),已知两杯水的水温分别是50℃和80℃,A水温为50℃,则画出B杯水上方空气中含有的水分子 。
【任务二】探究水的组成
(2)图C所示装置是电解水的装置,收集到氢气的试管是 (填“a”或“b”)管,反应的符号表达式为 ,若用碳棒作电极进行电解水实验,一段时间后,得到氢气和氧气的体积比大于理论值,对产生此现象原因合理的猜想是 。
(3)我国科学家已研究出太阳能和新型高效光催化剂作用下,促进水的分解制取氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时,分解的微观示意图如下图:(“”表示氢原子,“”表示氧原子,“”表示催化剂)
则水分解的微观过程正确顺序是 (填数字序号)。
【任务三】水的净化过程
(4)海水中存在较多的钠离子、氯离子等多种离子,膜分离技术可用于淡化海水如图D所示,通过淡化膜的主要微观粒子是 (填微观粒子名称)。
(5)某同学设计的净水过程如图E所示。物质A是常见混凝剂,操作a的名称是 ,在该过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ,操作b中加入活性炭的作用是 。
(6)能够使硬水变成软水的操作是: (填“操作a”、“操作b”或“操作 c”')。
【答案】(1)
(2) a 相同条件下,氧气比氢气更易溶于水或氧气与电极反应而被消耗(合理即可)
(3)①④②⑤③
(4)水分子
(5) 过滤 漏斗 吸附水中的色素和异味
(6)操作c
【详解】(1)
分子在不断运动,且温度越高,分子的运动速率越快,则温度高的烧杯上方水分子数目多,温度低的烧杯上方水分子数目少,已知两杯水的水温分别是50℃和80℃,80℃>50℃,A水温为50℃,B水温为80℃,则B杯上方含有的水分子数目较多,则画出B杯水上方空气中含有的水分子为;
(2)在电解水实验中,“正氧负氢”,a管与负极相连,故收集到氢气的试管是a;
水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,该反应的符号表达式为;
若用碳棒作电极进行电解水实验,一段时间后,得到氢气和氧气的体积比大于理论值,可能是氧气与电极反应而被消耗,也可能是因为相同条件下,氧气比氢气更易溶于水,部分氧气溶于水;
(3)化学变化的微观本质是分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子。水在太阳能和新型高效光催化剂作用下分解生成氢气和氧气,微观过程是水分子接触催化剂表面,分裂成氢原子和氧原子,每两个氢原子结合成一个氢分子,每两个氧原子结合成一个氧分子,然后氢分子、氧分子离开催化剂表面,大量氢分子聚集形成氢气,大量氧分子聚集形成氧气,则正确顺序为:①④②⑤③;
(4)由图可知,通过膜的主要微观粒子是水分子,从而能达到海水淡化的目的;
(5)操作a实现了固液分离,名称是过滤;
过滤所需的玻璃仪器是:烧杯、玻璃棒和漏斗;
活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,故操作b中加入活性炭的作用是:吸附水中的色素和异味;
(6)操作a实现了固液分离,名称是过滤;操作b为吸附;操作c为蒸馏;过滤只能除去不溶性物质,吸附只能除去色素和异味,蒸馏可以除去水中的所有杂质,得到的蒸馏水属于纯水,则蒸馏可除去水中的钙镁粒子,可将硬水软化,故能够使硬水变成软水的操作是操作c。
17.(24-25九年级上·广东茂名·期中)实验课上,同学们做了电解水的实验。
(1)实验过程中:
①在电解器玻璃管中加满水。通电,观察到玻璃管中有气泡冒出,一段时间后,a、b管内气体体积比约为 。
②切断电源,用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体,观察到 (填“a”或“b”)中气体使木条燃烧更旺。
(2)电解水时,通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠,目的是 ;一小组做电解水实验时,在水中加了氯化钠,该小组发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。这激发了他们探究的欲望。请你一起参与该小组的探究活动吧!
【提出问题】
加入氯化钠的水通电时,石墨电极上分别生成了什么气体?
【查阅资料】
①氯气:黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,常温下1体积水能溶解2体积。
②石墨电极不参与反应
【提出假设】
(3)假设1:电极上分别生成了氧气和氯气;
假设2:电极上分别生成了氢气和氧气;
假设3:电极上分别生成了 和 。
【设计实验】
(4)该小组仍然用如上装置来电解加了氯化钠的水。并收集两个电极上产生的气体。
实验步骤
实验现象
解释或结论
①按照如图所示,连接好实验装置,通电一段时间后,用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体,观察气体的颜色。
a试管收集到黄绿色气体
b试管收集到无色气体。
通过对气体颜色的分析,说明假设 肯定是错误的。
②用拇指堵住b试管,移近点燃的酒精灯,松开拇指。
听到轻微爆鸣声
证明b试管中收集的气体为氢气。
【实验反思】
(5)该小组发现通电除了生成两种气体外,还生成了氢氧化钠,请试着写出在水中加入氯化钠时通电发生反应的文字表达式: ;
【反思与评价】
(6)用电解水探究水的组成实验,你认为在电解水时 (选填“可以”或“不可以”)加入少量的氯化钠,原因是 。
【答案】(1) 1:2 a
(2)增强水的导电性
(3) 氢气 氯气
(4)2
(5)
(6) 不可以 氯化钠会与水反应生成氯气而影响实验结果
【详解】(1)①由电解水实验可知:正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,氧气与氢气的体积比为1:2,由图可知,a管与电源的正极相连,b管与电源的负极相连,所以a管产生的是氧气,b管产生的是氢气,a、b管内气体体积比约为1:2;
②切断电源,用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体,由于a管产生的是氧气,氧气具有助燃性,所以观察到a管中气体使木条燃烧更旺;
(2)电解水时,通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠,目的是增强水的导电性;
(3)小组发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体,所以生成的气体中有氯气,又因电解水生成氢气和氧气,假设1:电极上分别生成了氧气和氯气;假设2:电极上分别生成了氢气和氧气;所以假设3:电极上分别生成了氢气和氯气;
(4)因a试管收集到黄绿色气体,则该气体为氯气,所以假设2肯定是错误的;
(5)氯化钠和水在通电条件下反应生成氢气、氯气和氢氧化钠,反应的文字表达式为:;
(6)由实验现象可知,电解水实验中,若水中加入氯化钠,氯化钠会与水反应生成氯气而影响实验结果,所以电解水时不可以加入氯化钠溶液。
18.(24-25九年级上·广东江门·期中)某课外小组的同学想通过实验探究水的组成,请你一起参与探究过程,并填写下列空白。
【提出猜想】水中含有氢元素和氧元素。
【设计并进行实验】小组同学合作制作了如图所示的简易电解水装置。
请回答问题:
(1)电解水是将 能转化为 能的过程:实验前往水中加入少量氢氧化钠的目的是 。
(2)A试管收集的气体是 ,把带火星的木条靠近试管B口处,看到的现象是 。
(3)试验结束后,氧气与氢气的体积比约是 。
(4)写出电解水的化学方程式: 。
【得出结论】水是由H、O两种元素组成的。
【反思与评价】
(5)研究物质组成的方法:根据化学反应前后元素种类 (选填“变”或“不变”)的原理,设计实验让物质参与一个化学反应,通过分析反应物或生成物的元素组成进一步确定该物质的组成。
(6)在实验过程中,某同学发现刚开始的一段时间内正、负极产生的气体体积之比小于1:2,其可能原因 。
【答案】(1) 电 化学 增强水的导电性
(2) 氢气/H2 带火星的木条复燃
(3)1:2
(4)
(5)不变
(6)氧气的溶解性比氢气大
【详解】(1)电解水时需要通电,过程中将电能转化为化学能;
向水中加入氢氧化钠,能增加溶液中的离子浓度,可增强水的导电性。
(2)电解水时,生成氧气和氢气的体积比为1:2,由图可知,A中收集的气体较多,则收集的气体为氢气;
B试管中收集的气体为氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃。
(3)电解水时,生成的氧气和氢气的体积比约为1:2。
(4)电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:。
(5)化学反应前后,元素种类不变。
(6)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,若正、负极产生的气体体积之比小于1:2,即收集的氧气较少,可能原因为:氧气的溶解性比氢气大等。
19.(24-25九年级上·广东东莞·期中)【科学探究】某化学兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。
【任务一】探究水的电解
如图是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置。
(1)实验中加入等量、等浓度的氢氧化钠溶液的作用是 。
(2)电解水的化学方程式是 。
(3)通过对该实验气体产物的检验及分析,可得出有关水的结论是 (填字母序号)。
A.水由氢气和氧气组成 B.水由氢、氧两种元素组成 C.水可以分解产生氢气和氧气
【任务二】再探究影响电解水速率的因素
以收集到20mL氢气为标准,记录时间,实验数据如下表。
实验序号
①
②
③
④
⑤
氢氧化钠溶液的温度/℃
15
15
15
30
45
外加电压/V
6
9
12
6
6
时间/s
54.6
23.4
15.0
46.2
X
(4)实验①②③可探究 对电解水快慢的影响;欲探究氢氧化钠溶液的温度对电水快慢的影响,应选择的实验是 (填实验序号)。
(5)分析实验数据,实验⑤的时间“X” 46.2s(填“>”“=”或“<”)。
(6)影响电解水快慢除上述因素外,可能还有 (写出一点即可)。
【任务三】保护水资源
为了调查莲花湖水质污染状况,化学小组同学在该湖泊的三个主要水源入口处采集水样,并在显微镜下观察水样中动植物的种类和数量,结果如下:
水样编号
植物种类和数量
动物种类
1
没有植物
种类单一,数量较多
2
没有植物
没有动物
3
有浮游植物,数量很多
动物较少
根据上表请回答:
(7)污染最严重的水样是 (填编号)。
(8)保护水资源,我们还需要节约用水。请举一例节水措施 。
【答案】(1)增强水的导电性
(2)
(3)BC
(4) 外加电压 ①④⑤
(5)<
(6)氢氧化钠溶液的浓度(合理即可)
(7)2
(8)用洗菜水浇花(合理即可)
【详解】(1)水的导电性较弱,加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠在水中能解离出自由移动的离子,从而增强水的导电性,使电解反应更容易进行。
(2)水在通电条件下分解生成氢气和氧气,化学方程式为:。
(3)A、水是一种纯净物,由氢元素和氧元素组成,不是由氢气和氧气组成,A选项错误;
B、电解水生成氢气和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,可知水由氢、氧两种元素组成,B选项正确;
C、从实验现象可知,水在通电条件下可以分解产生氢气和氧气 ,C选项正确。
故选:BC。
(4)①②③中氢氧化钠溶液温度相同,外加电压不同,收集到20mL氢气的时间不同,可探究外加电压对电解水快慢的影响;
要探究氢氧化钠溶液的温度对电解水快慢的影响,需控制外加电压相同,改变温度,所以应选①④⑤。
(5)由①④可知,在相同外加电压下,温度越高,收集到20mL氢气所需时间越短,⑤中温度45℃高于④中30℃,所以实验⑤的时间 “X” 小于46.2s。
(6)除温度和外加电压外,影响电解水快慢的因素还可能有氢氧化钠溶液的浓度、电极的材料等。
(7)水样2中既没有植物,也没有动物,说明该水样的生态遭到严重破坏,污染最严重。
(8)常见的节水措施有用洗菜水浇花、用洗衣服的水冲厕所、使用节水器具等。
20.(24-25九年级上·广东惠州·期中)某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下进行了“水的组成及变化的探究”实验。
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【设计并进行实验】
(1)实验1(燃烧法):在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察到火焰呈 色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯壁有 且烧杯外壁发热。反应的化学方程式为 。
(2)实验2(电解法):按图进行电解水实验。在两试管内产生的气体中,a为 ,b为 。
【实验结论】
(3)由上述两个实验都能得到的实验结论是 。
【拓展提升】
(4)下列有关说法正确的是______。
A.点燃纯净的氢气会发生爆炸
B.含氧的化合物是氧化物
C.冰块与水混合得到混合物
D.电解水的反应属于分解反应
(5)若电解水产生了mg氢气,则同时产生了 g(用含m的代数式表示)氧气。
(6)水是一切生命体生存所必需的物质,我们必须爱护水资源,请提出一条预防和治理水体污染的措施 。
【答案】(1) 淡蓝 水雾出现(合理即可)
(2) 氢气/H2 氧气/O2
(3)水是由氢元素和氧元素组成
(4)D
(5)8m
(6)工业废水处理达标后排放(合理即可)
【详解】(1)氢气燃烧,发出淡蓝色火焰,故填:淡蓝;
在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察到烧杯壁有水雾出现,说明氢气燃烧生成水,故填:水雾出现;
氢气燃烧生成水,该反应的化学方程式为:;
(2)在电解水实验中,“正氧负氢”,试管a与负极相连,产生的是氢气,试管b与正极相连,产生的是氧气,故填:氢气;氧气;
(3)氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水。水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得出结论:水是由氢元素和氧元素组成;
(4)A、氢气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,点燃纯净的氢气不会发生爆炸,A错误,不符合题意;
B、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,故含氧的化合物不一定是氧化物,如氯酸钾中含氧元素,但是氯酸钾由K、Cl、O三种元素组成,不属于氧化物,B错误,不符合题意;
C、冰是固态的水,冰块与水混合得到的混合物由水一种物质组成,属于纯净物,C错误,不符合题意;
D、电解水生成氢气和氧气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,D正确,符合题意。
故选D。
(5)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,,生成氢气和氧气的体积比为2:1,生成氢气和氧气的质量比为4:32=1:8,故若电解水产生了mg氢气,则同时产生了8mg氧气,故填:8m;
(6)爱护水资源,一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。预防和治理水体污染的措施有:工业废水处理达标后排放,合理使用化肥和农药,生活污水集中处理达标后排放等,故填:工业废水处理达标后排放(或合理使用化肥和农药;或生活污水集中处理达标后排放等,合理均可)。
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